JP5441282B2 - CHANNEL ENCODING METHOD AND DECODING METHOD IN THE SYSTEM USING LOW DENSITY PARITY CHECK CODE AND DEVICE THEREOF - Google Patents

CHANNEL ENCODING METHOD AND DECODING METHOD IN THE SYSTEM USING LOW DENSITY PARITY CHECK CODE AND DEVICE THEREOF Download PDF

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Abstract

A METHOD FOR A CHANNEL ENCODING IN A SYSTEM USING A LOW-DENSITY PARITY-CHECK, LDPC, CODE. THE METHOD INCLUDES DIVIDING INFORMATION BITS INTO A PLURALITY OF BIT GROUPS, DETERMINING (603) A NUMBER OF INFORMATION BITS TO BE SHORTENED, DETERMINING (605, 607) A NUMBER OF BIT GROUPS TO BE SHORTENED BASED ON THE DETERMINED NUMBER OF INFORMATION BITS TO BE SHORTENED, SHORTENING (609) INFORMATION BITS IN THE DETERMINED NUMBER OF BIT GROUPS ACCORDING TO A PREDETERMINED ORDER, AND LDPC ENCODING (609) SHORTENED INFORMATION BIT.

Description

本発明は、低密度パリティ検査(Low−Density Parity−Check:以下、“LDPC”と称する。)符号を使用する通信システムに関し、特に、与えられたLDPC符号から様々な符号語(codeword)の長さ及び符号率を有するLDPC符号を生成するチャネル符号化及び復号化方法並びにその装置に関する。   The present invention relates to a communication system using a low-density parity-check (hereinafter referred to as “LDPC”) code, and more particularly, to a length of various codewords from a given LDPC code. The present invention relates to a channel coding and decoding method and apparatus for generating an LDPC code having a length and a code rate.

無線通信システムにおいて、チャネルの様々な雑音、フェージング現象、及びシンボル間干渉(inter−symbol interference:以下、“ISI”と称する。)によりリンク性能が著しく低下する。したがって、次世代移動通信、デジタルブロードキャスト、及びモバイルインターネットのような高いデータ処理量及び信頼度が要求される高速デジタル通信システムを実現するためには、雑音、フェージング、及びISIを除去する技術を開発する必要がある。近年では、歪曲された情報を効率的に復元することにより通信の信頼度を高めるための方法としてエラー訂正符号に関する研究が活発になされている。   In a wireless communication system, link performance is significantly degraded due to various channel noises, fading phenomena, and inter-symbol interference (hereinafter referred to as “ISI”). Therefore, in order to realize high-speed digital communication systems that require high data throughput and reliability, such as next-generation mobile communication, digital broadcast, and mobile Internet, a technology that eliminates noise, fading, and ISI is developed. There is a need to. In recent years, research on error correction codes has been actively conducted as a method for improving communication reliability by efficiently restoring distorted information.

1960年代にGallagerにより初めて紹介されたLDPC符号は、その当時の技術をはるかに追い抜く実現複雑度により長い間忘れられてきた。しかしながら、1993年Berrou、Glavieux、及びThitimajshimaにより発見されたターボ符号がShannonのチャネルリミットに近接する性能を示すため、ターボ符号の性能及び特性に関する多くの分析がなされつつ反復復号及びグラフに基づくチャネル符号化に関する多くの研究が進められてきた。   The LDPC code, first introduced by Gallager in the 1960s, has long been forgotten due to the complexity of implementation that far surpassed the technology at that time. However, since the turbo codes discovered by 1993 Berrou, Glavieux, and Thiimajshima show performance close to Shannon's channel limit, channel code based on iterative decoding and graphs, with much analysis on the performance and characteristics of turbo codes. A lot of research has been carried out on computerization.

このような研究により、LDPC符号は、1990年代後半に再研究され、LDPC符号に対応するTannerグラフ(ファクターグラフの特別な場合)上で積和(sum−product)アルゴリズムに基づく反復復号を適用することにより復号化を実行すると、Shannonのチャネルリミットに近接する性能を有することが証明された。   With such research, LDPC codes are re-researched in the late 1990s, applying iterative decoding based on sum-product algorithm on Tanner graphs (a special case of factor graphs) corresponding to LDPC codes Thus, performing the decoding proved to have performance close to Shannon's channel limit.

LDPC符号は、通常、グラフ表現技術を用いて示され、グラフ理論、代数学、及び確率論に基づく方法を介して多くの特性を分析することができる。一般的に、チャネル符号のグラフモデルは、符号の描写に有用であり、符号化されたビットに関する情報をグラフ内の頂点(vertex)にマッピングし、各ビット間の関係をグラフ内のエッジにマッピングすることにより、各頂点が各エッジを介して所定のメッセージをやりとりする通信ネットワークと見なすことができ、したがって、自然の復号アルゴリズムを導出することが可能となる。例えば、グラフの一種と見なされることができるトレリス(trellis)から導出された復号アルゴリズムは、よく知られているビタビ(Viterbi)アルゴリズム、及びBahl、Cocke、Jelinek、及びRaviv(BCJR)アルゴリズムを含むことができる。   LDPC codes are usually shown using graph representation techniques, and many properties can be analyzed through methods based on graph theory, algebra, and probability theory. In general, a graph model of a channel code is useful for describing the code, mapping information about the encoded bits to vertices in the graph, and mapping the relationship between each bit to an edge in the graph By doing so, each vertex can be regarded as a communication network in which a predetermined message is exchanged via each edge. Therefore, a natural decoding algorithm can be derived. For example, decoding algorithms derived from trellis that can be regarded as a kind of graph include the well-known Viterbi algorithm and the Bahl, Cocke, Jelinek, and Raviv (BCJR) algorithms Can do.

LDPC符号は、一般的に、パリティ検査行列で定義され、Tannerグラフと称される二部グラフ(bipartite graph)を用いて表現することができる。この二部グラフは、グラフを構成する頂点が相互に異なる2つのタイプに分けられることを意味し、LDPC符号は、変数ノードと検査ノードと呼ばれる頂点でなされた二部グラフで表現される。この変数ノードは、符号化されたビットに一対一に対応する。   An LDPC code is generally defined by a parity check matrix and can be expressed using a bipartite graph called a Tanner graph. This bipartite graph means that the vertices constituting the graph are divided into two different types, and the LDPC code is represented by a bipartite graph made up of vertices called variable nodes and check nodes. This variable node has a one-to-one correspondence with the encoded bits.

図1及び図2を参照して、LDPC符号のグラフ表現方法について説明する。
図1は、4個の行及び8個の列で構成されたLDPC符号のパリティ検査行列Hの例を示す。
図1を参照すると、列の個数が8であるために、パリティ検査行列Hは、長さ8の符号語を生成するLDPC符号を意味し、この列は、符号化された8ビットにマッピングされる。
With reference to FIG.1 and FIG.2, the graph representation method of a LDPC code is demonstrated.
FIG. 1 shows an example of a parity check matrix H 1 of an LDPC code configured with 4 rows and 8 columns.
Referring to FIG. 1, since the number of columns is 8, the parity check matrix H 1 means an LDPC code that generates a codeword having a length of 8, and this column is mapped to encoded 8 bits. Is done.

図2は、図1のHに対応するTannerグラフを示す図である。
図2を参照すると、LDPC符号のTannerグラフは、8個の変数ノードx(202)、x(204)、x(206)、x(208)、x(210、x(212)、x(214)、及びx(216)と4個の検査ノード(218、220、222、224)とから構成されている。
FIG. 2 is a diagram illustrating a Tanner graph corresponding to H 1 in FIG.
Referring to FIG. 2, a Tanner graph of an LDPC code includes eight variable nodes x 1 (202), x 2 (204), x 3 (206), x 4 (208), x 5 (210, x 6 ( 212), x 7 (214) , and x 8 are formed from the 4 check nodes (218, 220, 222, 224) and (216).

ここで、LDPC符号のパリティ検査行列Hのi番目の列及びj番目の行は、変数ノードx及びj番目の検査ノードにマッピングされる。また、LDPC符号のパリティ検査行列Hのi番目の列及びj番目の行が相互に交差する地点での1の値、すなわち、0でない値は、図2のTannerグラフ上で変数ノードx及びj番目の検査ノード間にエッジが存在することを意味する。 Here, the i th column and the j th row of the parity check matrix H 1 of the LDPC code are mapped to the variable node x i and the j th check node. Also, a value of 1 at a point where the i-th column and j-th row of the parity check matrix H 1 of the LDPC code intersect each other, that is, a value other than 0, is a variable node x i on the Tanner graph of FIG. And an edge exists between the j-th check nodes.

LDPC符号のTannerグラフにおいて、変数ノード及び検査ノードの次数(degree)は、各ノードに接続されているエッジの個数を意味し、これは、LDPC符号のパリティ検査行列で関連するノードに対応する列又は行で0でないエントリーの個数と同一である。   In a Tanner graph of an LDPC code, the degree of a variable node and a check node means the number of edges connected to each node, which is a column corresponding to a related node in the parity check matrix of the LDPC code. Or it is the same as the number of non-zero entries in the row.

例えば、図2において、変数ノードx(202)、x(204)、x(206)、x(208)、x(210、x(212)、x(214)、及びx(216)の次数は、それぞれ4、3、3、3、2、2、2、及び2であり、検査ノード218、220、222、及び224は、それぞれ6、5、5、及び5である。 For example, in FIG. 2, variable nodes x 1 (202), x 2 (204), x 3 (206), x 4 (208), x 5 (210, x 6 (212), x 7 (214), and The orders of x 8 (216) are 4, 3, 3, 3, 2, 2, 2, and 2, respectively, and check nodes 218, 220, 222, and 224 are 6, 5, 5, and 5 respectively. It is.

また、図2の変数ノードに対応する図1のパリティ検査行列Hのそれぞれの列で0でないエントリーの個数は、上記した次数4、3、3、3、2、2、2、及び2と一致し、図2の検査ノードに対応する図1のパリティ検査行列Hのそれぞれの行で0でないエントリーの個数は、上記した次数6、5、5、及び5と一致する。 Also, the number of non-zero entries in each column of the parity check matrix H 1 of FIG. 1 corresponding to the variable node of FIG. 2 is the above-described orders 4, 3, 3, 3, 2, 2, 2, and 2. The number of entries that match and are not 0 in each row of the parity check matrix H 1 of FIG. 1 corresponding to the check node of FIG. 2 matches the above-described orders 6, 5, 5, and 5.

LDPC符号のノードに対する次数分布(degree distribution)を示すために、次数がiである変数ノードの個数と変数ノードの総数との比率をfとして定義し、次数がjである検査ノードの個数と検査ノード総数との比率をgとして定義する。
例えば、図1及び図2に対応するLDPC符号の場合には、f=4/8、f=3/8、f=1/8、i≠2、3、4に対してf=0であり、g=3/4、g=1/4、j≠5、6に対してg=0である。
To demonstrate the degree distribution (degree distribution) for a node of the LDPC code, defines the ratio of the total number of the number and variable nodes of the variable node degree is i as f i, and the number of check nodes degree-j The ratio with the total number of check nodes is defined as g j .
For example, for the LDPC code corresponding to FIGS. 1 and 2, f 2 = 4/8, f 3 = 3/8, f 4 = 1/8, f i with respect to i ≠ 2, 3, 4 = 0, g 5 = 3/4, g 6 = 1/4, j ≠ 5, 6 for g j = 0.

LDPC符号の長さをN、すなわち、列の個数をNとして定義し、行の個数をn/2として定義する時、上述した次数分布を有する全パリティ検査行列で0でないエントリーの密度は、下記の数式(1)のように計算される。

Figure 0005441282
When the length of the LDPC code is defined as N, that is, the number of columns is defined as N and the number of rows is defined as n / 2, the density of entries that are not 0 in the above-described parity distribution of all parity check matrices is as follows. It is calculated like the following formula (1).
Figure 0005441282

上記数式(1)において、Nが増加するに従って、パリティ検査行列内の‘1’の密度は減少する。一般的に、LDPC符号について、符号長さNが0でないエントリーの密度に反比例するので、Nが大きいLDPC符号は、非常に低い密度を有する。LDPC符号の名称での用語‘低密度’(low−density)は、上述した関係から由来する。   In Equation (1), as N increases, the density of ‘1’ in the parity check matrix decreases. In general, for an LDPC code, an LDPC code with a large N has a very low density because the code length N is inversely proportional to the density of entries that are not zero. The term 'low-density' in the name of the LDPC code is derived from the relationship described above.

次いで、図3を参照して本発明で適用される構造的なLDPC符号のパリティ検査行列の特性について説明する。
図3は、ヨーロッパデジタルブロードキャスト標準の1つであるDVB−S2で標準技術として採択されたLDPC符号を概略的に示す。
Next, the characteristics of the parity check matrix of the structured LDPC code applied in the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 3 schematically shows an LDPC code adopted as a standard technique in DVB-S2, which is one of the European digital broadcast standards.

図3において、Nは、LDPC符号語の長さを示し、Kは、情報語の長さを提供し、(N−K)は、パリティ長さを提供する。また、M及びqは、q=(N−K/M)を満足するように決定される。好ましくは、K/Mは、整数でなければならない。説明の便宜上、図3のパリティ検査行列は、第1のパリティ検査行列Hと呼ばれる。 In FIG. 3, N 1 indicates the length of the LDPC codeword, K 1 provides the length of the information word, and (N 1 -K 1 ) provides the parity length. Further, M 1 and q are determined so as to satisfy q = (N 1 −K 1 / M 1 ). Preferably K 1 / M 1 should be an integer. For convenience of description, the parity check matrix of FIG. 3 is called a first parity-check matrix H 1.

図3をさらに参照すると、パリティ検査行列でパリティ部分、すなわち、K番目の列から(N−1)番目の列までの構成は、デュアル対角(dual diagonal)形態を有する。したがって、パリティ部分に対応する列の次数の分布について、次数‘1’を有する最後の列を除いて、すべての列は、次数‘2’を有する。 Referring further to FIG. 3, the configuration of the parity part, that is, the K 1st column to the (N 1 −1) th column in the parity check matrix has a dual diagonal configuration. Thus, for the distribution of the order of the columns corresponding to the parity part, all the columns have the order '2' except for the last column having the order '1'.

パリティ検査行列において、情報語部分、すなわち、0番目の列から(K−1)番目の列までの構成は、次の規則を用いてなされる。 In the parity check matrix, the information word part, that is, the configuration from the 0th column to the (K 1 −1) th column is made using the following rules.

〔規則1〕パリティ検査行列で情報語に対応するK個の列をM個の列で構成された複数のグループにグループ化することにより、トータルK/M個の列グループを生成する。各列グループに属している列を形成する方法は、下記の規則2に従う。 By grouping [Rule 1] K 1 piece corresponding to the information word in the parity-check matrix of the column into a plurality of groups composed of M 1 single row, generating a total K 1 / M 1 column groups To do. The method of forming columns belonging to each column group follows the rule 2 below.

〔規則2〕最初に、i(ここで、i=1、...、K/M)番目の列グループ内の各0番目の列での‘1’の位置を決定する。各i番目の列グループ内の0番目の列の次数をDで示す時、‘1’を有する行の位置を

Figure 0005441282
と仮定すると、‘1’を有する行の位置
Figure 0005441282
は、i番目の列グループ内のj(ここで、j=1、2、...、M−1)番目の列で下記の数式(2)のように定義される。
Figure 0005441282
[Rule 2] First, the position of '1' in each 0th column in the i (where i = 1,..., K 1 / M 1 ) th column group is determined. When the order of the 0th column in each i-th column group is denoted by D i , the position of the row having '1' is
Figure 0005441282
Assuming that the position of the row with '1'
Figure 0005441282
Is defined by the following equation (2) in the j-th column (where j = 1, 2,..., M 1 −1) in the i-th column group.
Figure 0005441282

上述した規則に従うと、i番目の列グループに属している列の次数がすべてDに等しいことを分かる。上述した規則に従ってパリティ検査行列に関する情報を格納しているDVB−S2 LDPC符号の構成を容易に理解するために、次のような具体的な例について説明する。 According to the above rules, the order of the columns belonging to the i-th column group is understood to be all equal to D i. In order to easily understand the configuration of the DVB-S2 LDPC code storing information related to the parity check matrix in accordance with the rules described above, the following specific example will be described.

具体的な例として、N=30、K=15、M=5、及びq=3であり、3個の列グループ内の0番目の列に対する‘1’(以下、説明の便宜上、このシーケンスは、“加重値−1位置シーケンス”と称する。)を有する行の位置に関する情報の3つのシーケンスは、次のように表現することができる。

Figure 0005441282
As a specific example, N 1 = 30, K 1 = 15, M 1 = 5, and q = 3, and '1' for the 0th column in the three column groups (hereinafter, for convenience of explanation) This sequence is referred to as a “weight-1 position sequence.”) The three sequences of information regarding the position of the row with can be expressed as follows:
Figure 0005441282

各列グループ内の0番目の列の‘1’がある行の位置シーケンスについて、説明の便宜上、列グループ別に対応する位置シーケンスだけが次の通りに表現することができる。例えば、
0 1 2
0 11 13
0 10 14
言い換えれば、このi番目のラインでこのi番目の“加重値−1位置シーケンス”は、i番目の列グループに対する行の位置に関する情報を順次に示す。
For the convenience of explanation, only the position sequence corresponding to each column group can be expressed as follows for the position sequence of the row having “1” in the 0th column in each column group. For example,
0 1 2
0 11 13
0 10 14
In other words, the i-th “weight-1 position sequence” in the i-th line sequentially indicates information regarding the position of the row for the i-th column group.

上記具体的な例に対応する情報と規則1及び規則2を用いてパリティ検査行列を構成することにより、図4のDVB−S2 LDPC符号と同一の概念を有するLDPC符号を生成することができる。
規則1及び規則2に従って設計されたDVB−S2 LDPC符号が構造形状を用いて効率的に符号化することができることが知られている。パリティ検査行列に基づくDVB−S2を用いてLDPC符号化を実行する工程については、次のような例を挙げて説明する。
An LDPC code having the same concept as the DVB-S2 LDPC code of FIG. 4 can be generated by configuring a parity check matrix using information corresponding to the above specific example and rules 1 and 2.
It is known that DVB-S2 LDPC codes designed according to rules 1 and 2 can be efficiently encoded using structural shapes. The process of executing LDPC encoding using DVB-S2 based on the parity check matrix will be described with reference to the following example.

下記では、具体的な例として、N=16200、K=10800、M=360、及びq=15を有するDVB−S2 LDPC符号を使用する符号化工程について説明する。説明の便宜のために、長さKを有する情報語ビットは、(i,i,...,iK−1)として示され、長さ(N−K)を有するパリティビットは、(p,p,...,pN1−K1−1)として表現される。 In the following, an encoding process using a DVB-S2 LDPC code having N 1 = 16200, K 1 = 10800, M 1 = 360, and q = 15 will be described as a specific example. For convenience of explanation, an information word bit having a length K 1 is denoted as (i 0 , i 1 ,..., I K− 1 ) and a parity having a length (N 1 −K 1 ). The bits are expressed as (p 0 , p 1 ,..., P N1-K1-1 ).

〔ステップ1〕符号化器は、パリティビットを次のように初期化する。
=p=...=pN1−K1−1=0

〔ステップ2〕符号化器は、格納されているパリティ検査行列の0番目の“加重値−1位置シーケンス”から情報語の1番目の列グループ内の‘1’が位置した行に関する情報を読み出す。
0 2084 1613 1548 1286 1460 3196 4297
2481 3369 3451 4620 2622

Figure 0005441282
[Step 1] The encoder initializes parity bits as follows.
p 0 = p 1 =. . . = P N1-K1-1 = 0

[Step 2] The encoder reads information on the row where '1' is located in the first column group of the information word from the 0th “weight-1 position sequence” of the 0th stored parity check matrix. .
0 2084 1613 1548 1286 1460 3196 4297
2481 3369 3451 4620 2622
Figure 0005441282

符号化器は、上記読み出された情報及び第1の情報語ビットiを用いて下記の数式(3)に従って特定のパリティビットpをアップデートする。ここで、xは、

Figure 0005441282
の値を意味する。
Figure 0005441282
The encoder updates particular parity bits p x in accordance with the following equation (3) using the information and the first information bits i 0 read above. Where x is
Figure 0005441282
Means the value of
Figure 0005441282

上述した数式(3)において、

Figure 0005441282
は、
Figure 0005441282
として表現することもでき、
Figure 0005441282
は、2進加算を意味する。 In Equation (3) above,
Figure 0005441282
Is
Figure 0005441282
Can also be expressed as
Figure 0005441282
Means binary addition.

〔ステップ3〕次に、符号化器は、iの後の次の359個の情報語ビットi(ここで、m=1、2、...、359)に対して下記の数式(4)の値を求める。

{x+(m mod M)×q} mod (N−K
=360 m=1,2,...,359 ・・・数式(4)

上述した数式(4)において、xは、

Figure 0005441282
の値を意味する。上述した数式(4)は、上述した数式(2)と同一の概念を有することに留意しなければならない。 [Step 3] Next, the encoder performs the following equation (3) for the next 359 information word bits i m after i 0 (where m = 1, 2,..., 359). Find the value of 4).

{X + (m mod M 1 ) × q} mod (N 1 −K 1 )
M 1 = 360 m = 1, 2,. . . , 359 (4)

In the above equation (4), x is
Figure 0005441282
Means the value of It should be noted that the above formula (4) has the same concept as the above formula (2).

次いで、符号化器は、上述した数式(4)で求められた値を用いて数式(3)と類似した動作を実行する。すなわち、符号化器は、iに対して
{x+(m mod M1)×q} mod (N1−K1) をアップデートする。

例えば、m=1、すなわち、iに対して、符号化器は、下記の数式(5)で定義されるように、パリティビット p(x+q) mod (N1−K1) をアップデートする。

Figure 0005441282
上述した数式(5)において、q=15であることに留意しなければならない。符号化器は、m=1、2、...、359に対して上記のような工程を同様に実行する。 Next, the encoder performs an operation similar to Equation (3) using the value obtained in Equation (4) described above. That is, the encoder updates the p {x + (m mod M1 ) × q} mod (N1-K1) against i m.

For example, for m = 1, i.e., i 1 , the encoder updates the parity bits p (x + q) mod (N1−K1) as defined by Equation (5) below.
Figure 0005441282
It should be noted that q = 15 in Equation (5) above. The encoder has m = 1, 2,. . . 359, the above process is performed in the same manner.

〔ステップ4〕ステップ2と同様に、符号化器は、361番目の情報語ビットi360に対して

Figure 0005441282
の情報を読み出し、特定のpをアップデートする。ここで、xは、
Figure 0005441282
を意味する。符号化器は、i360の後の次の359個の情報語ビットi361、i362、...、i719に数式(4)を同様に適用することにより、
{x+(m mod M1)×q} mod (N1−K1) m=361,362,...,719

をアップデートする。 [Step 4] Similar to step 2, the encoder performs the operation on the 361st information word bit i 360 .
Figure 0005441282
It reads the information, updates the particular p x. Where x is
Figure 0005441282
Means. Encoder, the next 359 information bits i 361, i 362 after i 360,. . . , I 719 by applying Equation (4) in the same way,
p {x + (m mod M1) × q} mod (N1-K1) m = 361,362,. . . 719

Update.

〔ステップ5〕符号化器は、それぞれの360個の情報語ビットを有するすべてのグループに対してステップ2、3、及び4を反復する。
〔ステップ6〕符号化器は、最終的に数式(6)を用いてパリティビットを決定する。

Figure 0005441282
上述した数式(6)のパリティビットpは、LDPC符号化が完了したパリティビットである。
上述したように、DVB−S2は、ステップ1からステップ6までの過程を介して符号化を行う。 [Step 5] The encoder repeats Steps 2, 3, and 4 for all groups having 360 information word bits respectively.
[Step 6] The encoder finally determines parity bits using Equation (6).
Figure 0005441282
The parity bit p i in the above equation (6) is a parity bit for which LDPC encoding has been completed.
As described above, DVB-S2 performs encoding through the process from step 1 to step 6.

LDPC符号を実際の通信システムに適用するためには、LDPC符号は、通信システムで要求されるデータ送信量に適合するように設計されなければならない。特に、ハイブリッド自動再送要求(Hybrid Automatic Retransmission Request:HARQ)方式及び適応型変調及び符号化(Adaptive Modulation and Coding:AMC)方式を適用する適応型通信システムだけでなく、様々なブロードキャストサービスをサポートする通信システムでも、システムの要求に従って様々なデータ送信量をサポートするために様々な符号語の長さを有するLDPC符号が必要とされる。   In order to apply the LDPC code to an actual communication system, the LDPC code must be designed to match the amount of data transmission required in the communication system. In particular, communication that supports various broadcast services as well as an adaptive communication system that applies a Hybrid Automatic Retransmission Request (HARQ) method and an adaptive modulation and coding (AMC) method. The system also requires LDPC codes with different codeword lengths to support different data transmissions according to system requirements.

しかしながら、上述したように、DVB−S2システムで使用されるLDPC符号は、その制限された使用により2種類の符号語の長さのみを有し、LDPC符号の各タイプは、独立したパリティ検査行列を必要とする。このような理由で、システムの拡張性及び柔軟性を増加させるために様々な符号語の長さをサポートする方法が必要である。
特に、DVB−S2システムでは、シグナリング情報の送信のために数百から数千ビットのデータ送信が必要である。しかしながら、16200及び64800のみがDVB−S2 LDPC符号の長さに対して使用可能であるため、様々な符号語の長さをサポートする必要があるという問題がある。
However, as described above, the LDPC code used in the DVB-S2 system has only two types of codeword lengths due to its limited use, and each type of LDPC code has an independent parity check matrix. Need. For this reason, there is a need for a method that supports various codeword lengths to increase system scalability and flexibility.
In particular, in the DVB-S2 system, data transmission of hundreds to thousands of bits is necessary for transmission of signaling information. However, since only 16200 and 64800 are available for the length of DVB-S2 LDPC codes, there is a problem that it is necessary to support various codeword lengths.

また、LDPC符号の各符号語の長さに対して独立したパリティ検査行列を個別に格納することは、全メモリ効率性を減少させるために、新たなパリティ検査行列を設計せず、与えられた既存のパリティ検査行列から様々な符号語の長さを効率的にサポートすることができる方式が要求されているという問題がある。   Also, storing an independent parity check matrix for each codeword length of the LDPC code is given without designing a new parity check matrix to reduce overall memory efficiency. There is a problem that a method capable of efficiently supporting various codeword lengths from an existing parity check matrix is required.

そこで、本発明は上記従来のLDPC符号における問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、LDPC符号を使用する通信システムにおいて短縮又はパンクチャーリングを用いて与えられたLDPC符号から相互に異なる符号語の長さを有するLDPC符号を生成するチャネル符号化及び復号化方法並びにその装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、LDPC符号を使用する通信システムにおいてDVB−S2アーキテクチャーを考慮して最適の性能を保証するチャネル符号化及び復号化方法並びにその装置を提供することにある。
Therefore, the present invention has been made in view of the above problems in the conventional LDPC code, and an object of the present invention is to provide an LDPC code given by using shortening or puncturing in a communication system using the LDPC code. To provide a channel coding and decoding method and apparatus for generating LDPC codes having different codeword lengths.
Another object of the present invention is to provide a channel coding and decoding method and apparatus for guaranteeing optimum performance in consideration of the DVB-S2 architecture in a communication system using an LDPC code.

上記のような目的を達成するために、本発明の一態様によれば、低密度パリティ検査符号(LDPC)を使用するシステムにおけるチャネル符号化方法であって、情報ビットを複数のビットグループに区分するステップと、短縮される情報ビットの数を決定するステップと、前記決定された短縮される情報ビットの数に基づいて短縮されるビットグループの数を決定するステップと、予め定められた順序に従って前記決定されたビットグループの情報ビットを短縮するステップと、前記短縮処理された情報ビットを符号化するステップとを有し、前記短縮される情報ビットの数を決定するために短縮により取得される情報ビット数(K)を決定するステップをさらに有し、符号語の長さが16200であり、情報ビットの長さが7200である場合、前記予め定められた順序は、18、17、16、15、14、13、12、11、4、10、9、8、3、2、7、6、5、1、19、及び0であり、ビットグループの長さが360であり、情報ビットの長さが7200である場合、前記予め定められた順序に従って0番目のビットグループから(m−1)番目のビットグループまでのビットグループの情報ビットを短縮するステップと、前記予め定められた順序に従ってm番目のビットグループ内の(7200−K−360m)情報ビットを短縮するステップとを有し、Kは、短縮により取得される情報ビットの数であり、(7200−K)は、短縮される情報ビットの数であり、

Figure 0005441282
であることを特徴とする。 To achieve the above object, according to an aspect of the present invention, there is provided a channel coding method in a system using a low density parity check code (LDPC), wherein information bits are divided into a plurality of bit groups. Determining the number of information bits to be shortened, determining the number of bit groups to be shortened based on the determined number of information bits to be shortened, and according to a predetermined order A step of shortening information bits of the determined bit group and a step of encoding the shortened information bits, obtained by shortening to determine the number of information bits to be shortened. further comprising the step of determining information bits number (K 2), the length of the codeword is 16200, the length of the information bits 7200 In some cases, the predetermined order is 18, 17, 16, 15, 14, 13, 12, 11, 4, 10, 9, 8, 3, 2, 7, 6, 5, 1, 19, and If 0, the bit group length is 360, and the information bit length is 7200, the bits from the 0th bit group to the (m−1) th bit group according to the predetermined order A step of shortening the information bits of the group and a step of shortening (7200-K 2 -360m) information bits in the m-th bit group according to the predetermined order, wherein K 2 is obtained by the shortening (7200-K 2 ) is the number of information bits to be shortened,
Figure 0005441282
It is characterized by being.

本発明の他の態様によれば、低密度パリティ検査(LDPC)符号を使用するシステムにおけるチャネル符号化装置であって、情報ビットを複数のビットグループに区分し、短縮される情報ビットの数を決定し、前記決定された短縮される情報ビットの数に基づいて短縮されるビットグループの数を決定し、予め定められた順序に従って前記決定されたビットグループの情報ビットを短縮する短縮パターン適用部と、前記短縮処理された情報ビットを符号化する符号化器とを有し、前記短縮パターン適用部は、前記短縮される情報ビットの数を決定するために短縮により取得される情報ビット数(K)を決定し、符号語の長さが16200であり、情報ビットの長さが7200である場合、前記予め定められた順序は、18、17、16、15、14、13、12、11、4、10、9、8、3、2、7、6、5、1、19、及び0であり、ビットグループの長さが360であり、情報ビットの長さが7200である場合、前記短縮パターン適用部は、前記予め定められた順序に従って0番目のビットグループから(m−1)番目のビットグループまでのビットグループの情報ビットを短縮し、前記予め定められた順序に従ってm番目のビットグループ内の(7200−K−360m)情報ビットを短縮し、ここで、Kは、短縮により取得される情報ビットの数であり、(7200−K)は、短縮される情報ビットの数であり、

Figure 0005441282
であることを特徴とする。 According to another aspect of the present invention, a channel coding apparatus in a system using a low density parity check (LDPC) code, wherein information bits are divided into a plurality of bit groups, and the number of information bits to be shortened is determined. A shortening pattern application unit that determines the number of bit groups to be shortened based on the determined number of information bits to be shortened, and shortens the information bits of the determined bit group according to a predetermined order And an encoder that encodes the shortened information bits, wherein the shortening pattern application unit determines the number of information bits to be shortened in order to determine the number of information bits to be shortened ( K 2) determines the length of the codeword is 16200, if the length of the information bits is 7200, the order said predetermined, 18,17,16 15, 14, 13, 12, 11, 4, 10, 9, 8, 3, 2, 7, 6, 5, 1, 19, and 0, the bit group length is 360, and the information bits When the length is 7200, the shortening pattern application unit shortens the information bits of the bit groups from the 0th bit group to the (m−1) th bit group according to the predetermined order, and The (7200-K 2 -360m) information bits in the mth bit group are shortened according to a defined order, where K 2 is the number of information bits acquired by the shortening and (7200-K 2 ) Is the number of information bits to be shortened,
Figure 0005441282
It is characterized by being.

本発明のさらに他の態様によれば、低密度パリティ検査(LDPC)符号を使用するシステムにおけるチャネル復号化方法であって、受信された信号を復調するステップと、短縮された情報ビットの位置を決定するステップと、前記決定された短縮された情報ビットの位置を考慮して前記復調された信号を復号化するステップとを有し、前記短縮された情報ビットの位置を決定するステップは、短縮された情報ビットの数を決定するステップと、前記決定された短縮された情報ビットの数に基づいて短縮されたビットグループの数を決定するステップと、予め定められたビットグループの順序を取得するステップとを含み、前記短縮された情報ビットの数を決定するために短縮により取得される情報ビット数(K)を決定するステップをさらに有し、符号語の長さが16200であり、情報ビットの長さが7200である場合、前記予め定められた順序は、18、17、16、15、14、13、12、11、4、10、9、8、3、2、7、6、5、1、19、及び0であり、ビットグループの長さが360であり、情報ビットの長さが7200である場合、前記予め定められたビットグループの順序に従って0番目のビットグループから(m−1)番目のビットグループまでのビットグループの情報ビットが短縮されたことに決定するステップと、前記予め定められたビットグループの順序に従ってm番目のビットグループ内の(7200−K−360m)情報ビットが短縮されたことに決定するステップと、を有し、Kは、短縮により取得される情報ビットの数であり、(7200−K)は、短縮された情報ビットの数であり、

Figure 0005441282
であることを特徴とする。 According to yet another aspect of the present invention, a channel decoding method in a system using a low density parity check (LDPC) code, the step of demodulating a received signal, and a position of a shortened information bit. Determining the position of the shortened information bit, and decoding the demodulated signal in consideration of the determined position of the shortened information bit. Determining a number of determined information bits; determining a number of shortened bit groups based on the determined number of shortened information bits; and obtaining a predetermined order of bit groups and a step, the step of determining the number of information bits to be obtained by shortening (K 2) to determine the number of the shortened information bits And the code word length is 16200 and the information bit length is 7200, the predetermined order is 18, 17, 16, 15, 14, 13, 12, 11, 4, 10, 9, 8, 3, 2, 7, 6, 5, 1, 19, and 0, the bit group length is 360, and the information bit length is 7200, Determining that the information bits of the bit groups from the 0th bit group to the (m−1) th bit group have been shortened according to the determined order of the bit groups, and the order of the predetermined bit groups Determining that (7200-K 2 -360m) information bits in the mth bit group have been shortened according to: K 2 is the number of information bits acquired by the shortening (7200-K 2 ) is the number of shortened information bits,
Figure 0005441282
It is characterized by being.

本発明のさらなる他の態様によれば、低密度パリティ検査(LDPC)符号を使用するシステムにおけるチャネル復号化装置であって、受信された信号を復調する復調器と、短縮された情報ビットの位置を決定する短縮パターン決定部と、前記決定された短縮された情報ビットの位置を考慮して前記復調された信号を復号化する復号化器とを有し、前記短縮された情報ビットの位置は、短縮された情報ビットの数を決定し、前記決定された短縮された情報ビットの数に基づいて短縮されたビットグループの数を決定し、予め定められたビットグループの順序を取得することにより決定され、前記短縮パターン決定部は、前記短縮された情報ビットの数を決定するために短縮により取得される情報ビット数(K)を決定し、符号語の長さが16200であり、情報ビットの長さが7200である場合、前記予め定められた順序は、18、17、16、15、14、13、12、11、4、10、9、8、3、2、7、6、5、1、19、及び0であり、ビットグループの長さが360であり、情報ビットの長さが7200である場合、前記短縮パターン決定部は、前記予め定められたビットグループの順序に従って0番目のビットグループから(m−1)番目のビットグループまでのビットグループの情報ビットが短縮されたことに決定し、前記予め定められたビットグループの順序に従ってm番目のビットグループ内の(7200−K−360m)情報ビットが短縮されたことに決定し、Kは、短縮により取得される情報ビットの数であり、(7200−K)は、短縮される情報ビットの数であり、

Figure 0005441282
であることを特徴とする。 According to yet another aspect of the present invention, a channel decoding apparatus in a system using a low density parity check (LDPC) code, the demodulator for demodulating a received signal, and the position of a shortened information bit A shortening pattern determining unit for determining the position of the shortened information bit, and a decoder for decoding the demodulated signal in consideration of the determined position of the shortened information bit. Determining the number of shortened information bits, determining the number of shortened bit groups based on the determined number of shortened information bits, and obtaining a predetermined order of the bit groups is determined, the shortening pattern determination unit determines the number of information bits (K 2) which is obtained by reducing to determine the number of the shortened information bits, the length of the codeword 6200 and the length of the information bits is 7200, the predetermined order is 18, 17, 16, 15, 14, 13, 12, 11, 4, 10, 9, 8, 3, 2, 7, 6, 5, 1, 19, and 0, the bit group length is 360, and the information bit length is 7200, the shortening pattern determination unit determines the predetermined bits It is determined that the information bits of the bit groups from the 0th bit group to the (m−1) th bit group are shortened according to the group order, and the mth bit group according to the predetermined bit group order. decided to (7200-K 2 -360m) information bits of the inner is shortened, K 2 is the number of information bits to be obtained by shortening, (7200-K 2) is shortened Is the number of information bits,
Figure 0005441282
It is characterized by being.

本発明は、短縮パターンを提案することにより一部の列を実質的に使用しないようにすることができるという効果がある。また、本発明は、LDPC符号を使用する通信システムで与えられたパリティ検査行列に関する情報を用いて相互に異なる符号語の長さを有する個別のLDPC符号を生成することができるという効果がある。   The present invention has an effect that some columns can be substantially not used by proposing a shortening pattern. In addition, the present invention has an effect that individual LDPC codes having different codeword lengths can be generated using information on a parity check matrix given in a communication system using an LDPC code.

長さが8であるLDPC符号のパリティ検査行列の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the parity check matrix of LDPC code whose length is 8. 長さが8であるLDPC符号のパリティ検査行列の一例のTannerグラフを示す図である。It is a figure which shows the Tanner graph of an example of the parity check matrix of LDPC code whose length is 8. DVB−S2 LDPC符号の概略的な構成を示す図である。It is a figure which shows the schematic structure of a DVB-S2 LDPC code. DVB−S2 LDPC符号のパリティ検査行列の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the parity check matrix of a DVB-S2 LDPC code. LDPC符号を使用する通信システムの送受信器の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the transmitter / receiver of the communication system which uses a LDPC code. 本発明の実施形態による格納されているLDPC符号のパリティ検査行列から異なる符号語の長さを有するLDPC符号を生成する工程を示すフローチャートである。4 is a flowchart illustrating a process of generating LDPC codes having different codeword lengths from stored parity check matrices of LDPC codes according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態による短縮されたLDPC符号を使用する送信装置の構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a transmission apparatus using a shortened LDPC code according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態による短縮/パンクチャーリングがなされたLDPC符号を使用する送信装置の構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a transmission apparatus using a shortened / punctured LDPC code according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態による短縮を適用したLDPC符号を使用する受信装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the receiver which uses the LDPC code to which the shortening by embodiment of this invention is applied. 本発明の実施形態による短縮及びパンクチャーリングの両方を適用したLDPC符号を使用する受信装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the receiver which uses the LDPC code to which both shortening and puncturing are applied according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態による受信装置での受信動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the reception operation | movement in the receiver by embodiment of this invention.

以下、本発明の好適な一実施形態を、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。下記の説明において、明瞭性と簡潔性の観点から、本発明に関連した公知の機能や構成に関する具体的な説明が本発明の要旨を不明瞭にすると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, a preferred embodiment of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, from the viewpoint of clarity and conciseness, if it is determined that a specific description related to a known function or configuration related to the present invention obscures the gist of the present invention, a detailed description thereof will be given. Is omitted.

本発明は、特定の構造形状(structural shape)のLDPC符号のパリティ検査行列を用いて様々な符号語の長さを有するLDPC符号をサポートする方法を提案する。また、本発明は、特定の構造形状のLDPC符号を使用する通信システムにおいて、様々な符号語の長さをサポートする装置及びその制御方法を提案する。特に、本発明は、与えられたLDPC符号のパリティ検査行列を用いて与えられたLDPC符号より短いLDPC符号を生成する方法及びその装置を提案する。   The present invention proposes a method for supporting LDPC codes having various codeword lengths using a parity check matrix of an LDPC code having a specific structural shape. The present invention also proposes an apparatus and a control method for supporting various codeword lengths in a communication system using an LDPC code having a specific structure. In particular, the present invention proposes a method and apparatus for generating an LDPC code shorter than a given LDPC code using a parity check matrix of the given LDPC code.

図5は、LDPC符号を使用する通信システムの送受信器の構成を示すブロック図である。
図5を参照すると、メッセージuは、受信器530に送信される前に送信器510内のLDPC符号化器511に入力される。LDPC符号化器511は、入力されたメッセージuを符号化し、符号化された信号を変調器513に出力する。変調器513は、この符号化された信号を変調した後に、無線チャネル520を介して受信器530に送信する。受信器530内の復調器531は、送信器510により送信された信号を復調した後に、この復調された信号をLDPC復号化器533に出力する。LDPC復号化器533は、無線チャネル520を介して受信されたデータに基づいてメッセージの推定値

Figure 0005441282
を推定する。 FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of a transceiver of a communication system using an LDPC code.
Referring to FIG. 5, the message u is input to the LDPC encoder 511 in the transmitter 510 before being transmitted to the receiver 530. The LDPC encoder 511 encodes the input message u and outputs the encoded signal to the modulator 513. The modulator 513 modulates the encoded signal and then transmits the modulated signal to the receiver 530 via the wireless channel 520. The demodulator 531 in the receiver 530 demodulates the signal transmitted by the transmitter 510 and then outputs the demodulated signal to the LDPC decoder 533. The LDPC decoder 533 may estimate the message based on data received via the wireless channel 520.
Figure 0005441282
Is estimated.

LDPC符号化器511は、予め設定されている方式を用いて通信システムによって要求される符号語の長さに従ってパリティ検査行列を生成する。特に、本発明に従うと、LDPC符号化器511は、付加的な格納情報に対する別途の必要なしにLDPC符号を用いて様々な符号語の長さをサポートすることができる。様々な符号語の長さをサポートするためのLDPC符号化器の具体的な動作方法について図6を参照して詳細に説明する。   The LDPC encoder 511 generates a parity check matrix according to a codeword length required by the communication system using a preset scheme. In particular, according to the present invention, the LDPC encoder 511 can support various codeword lengths using the LDPC code without the need for additional storage information. A specific operation method of the LDPC encoder for supporting various codeword lengths will be described in detail with reference to FIG.

図6は、本発明の実施形態によるLDPC符号化器の符号化動作を示すフローチャートである。
具体的には、図6は、予め格納されているLDPC符号のパリティ検査行列から相互に異なる符号語の長さを有するLDPC符号を生成するための方法を示す。
ここで、様々な符号語の長さをサポートする方法は、短縮法(shortening technique)及びパンクチャーリング法(puncturing technique)を使用する。
ここで使用される‘短縮法’は、与えられた特定のパリティ検査行列の特定の部分を実質的に使用しない方法を意味する。短縮法のさらなる理解を助けるために、図3に示したDVB−S2 LDPC符号のパリティ検査行列を用いて詳細に説明する。
FIG. 6 is a flowchart illustrating an encoding operation of the LDPC encoder according to the embodiment of the present invention.
Specifically, FIG. 6 shows a method for generating LDPC codes having different codeword lengths from a parity check matrix of LDPC codes stored in advance.
Here, as a method for supporting various codeword lengths, a shortening technique and a puncturing technique are used.
As used herein, 'shortening method' means a method that does not substantially use a particular part of a given particular parity check matrix. In order to help further understanding of the shortening method, a detailed description will be given using a parity check matrix of the DVB-S2 LDPC code shown in FIG.

図3に示したDVB−S2 LDPC符号のパリティ検査行列を参照すると、その全長さがNであり、先頭部分は、長さがKである情報語ビット
(i,i,...,iK1−1)に対応し、

後方部分は、長さが(N−K)であるパリティビット
(p,p,...,pN1−K1−1

に対応する。通常、情報語ビットは、‘0’又は‘1’の値を自由に有し、短縮法は、短縮させる特定の部分の情報語ビットの値を制限する。
例えば、iからiNs−1 までのNs個の情報語ビットを短縮することは、通常
=i=...=iNs−1=0 であることを意味する。
Referring to a DVB-S2 LDPC code; FIG parity-check matrix shown in FIG. 3, the entire length is N 1, the top portion length is K 1 information bits (i 0, i 1, .. ., I K1-1 )

The rear part has parity bits (p 0 , p 1 ,..., P N1-K1-1 ) having a length of (N 1 −K 1 ).

Corresponding to Usually, the information word bits have a value of “0” or “1” freely, and the shortening method limits the value of the information word bits of a specific part to be shortened.
For example, shortening Ns information word bits from i 0 to i Ns−1 is usually i 0 = i 1 =. . . = I Ns-1 = 0.

言い換えれば、iからiNs−1 までのNs個の情報語ビットに対する値を0に制限することにより、短縮法は、図3に示したDVB−S2 LDPC符号のパリティ検査行列でNs個の先頭列を実質的に使用しないものと同一の効果を得ることができる。‘短縮法’という用語は、上述した制限動作から由来する。したがって、本発明で短縮を適用することは、短縮された情報語ビットの値を0として見なすことを意味する。 In other words, by limiting the value for the Ns information word bits from i 0 to i Ns−1 to 0, the shortening method uses the parity check matrix of the DVB-S2 LDPC code shown in FIG. It is possible to obtain the same effect as that using substantially no leading row. The term 'shortening method' comes from the limiting action described above. Therefore, applying the shortening in the present invention means that the value of the shortened information word bit is regarded as 0.

この短縮法について、システムが設定される際に、送信器及び受信器は、短縮された情報語ビットに関する同一の位置情報を共有するか又は生成することができる。したがって、送信器がこの短縮されたビットを送信しなくても、受信器は、この短縮されたビットに対応する位置の情報語ビットが‘0’の値を有することを認識している状態で復号を行う。   For this shortening method, when the system is set up, the transmitter and receiver can share or generate the same location information regarding the shortened information word bits. Therefore, even if the transmitter does not transmit the shortened bit, the receiver recognizes that the information word bit at the position corresponding to the shortened bit has a value of '0'. Decrypt.

短縮法において、送信器が実際に送信する符号語の長さがN−Nsであり、情報語の長さもK−Nであるので、符号率は、(K−Ns)/(N−Ns)となり、これは、最初に与えられた符号率K/Nより常に小さくなる。 In the shortening method, since the length of the code word actually transmitted by the transmitter is N 1 −Ns and the length of the information word is also K 1 −N s , the code rate is (K 1 −Ns) / ( N 1 −Ns), which is always smaller than the code rate K 1 / N 1 given first.

次に、パンクチャーリング法について詳細に説明する。一般的に、このパンクチャーリング法は、情報語ビット及びパリティビットのすべてに適用することができる。パンクチャーリング法及び短縮法が符号の符号語の長さを短くするという共通点はあるけれども、パンクチャーリング法は、上述した短縮法とは異なり、特定のビットの値を制限する概念を有しない。パンクチャーリング法は、特定の情報語ビット又は生成されたパリティビットの中の特定の部分を送信せず、これにより、受信器が対応するビットの消失(erasure)処理を行うことができる。   Next, the puncturing method will be described in detail. In general, this puncturing method can be applied to all information word bits and parity bits. Unlike the shortening method described above, the puncturing method and the shortening method have the concept of limiting the value of a specific bit. do not do. The puncturing method does not transmit specific information word bits or specific parts of the generated parity bits, which allows the receiver to perform erasure processing of the corresponding bits.

言い換えれば、生成された長さがNであるLDPC符号語の中でN個の予め定義された位置にビットをただ送信しないことにより、長さが(N−N)であるLDPC符号語と同一の効果を得ることができる。パリティ検査行列でパンクチャーリングされたビットに対応する列が復号工程ですべてそのまま使用されるので、このパンクチャーリング法は、短縮法とは異なる。 In other words, by not transmitting bits to N p predefined positions in the generated LDPC codeword with length N 1 , LDPC with length (N 1 −N p ). The same effect as the code word can be obtained. This puncturing method is different from the shortening method because all the columns corresponding to the bits punctured by the parity check matrix are used as they are in the decoding process.

本発明に従うと、システムが設定される際に、このパンクチャーリングされたビットに関する位置情報が送信器及び受信器に等しく共有されるか又は推定されることができるので、受信器は、対応するパンクチャーリングされたビットの消失処理を行なった後に復号を実行する。   According to the invention, when the system is set up, the position information about this punctured bit can be shared or estimated equally to the transmitter and receiver so that the receiver Decoding is performed after erasing processing of the punctured bits.

このパンクチャーリング法において、送信器が実際に送信する符号語の長さがN−Nであり、情報語の長さが一定にKであるので、符号率は、K/(N−N)となり、これは、最初に与えられた符号率K/Nより常に大きくなる。 In this puncturing method, since the length of the code word that the transmitter actually transmits is N 1 −N p and the length of the information word is constant K 1 , the code rate is K 1 / ( N 1 −N p ), which is always greater than the code rate K 1 / N 1 given initially.

DVB−S2 LDPC符号に適合した短縮法及びパンクチャーリング法について説明する。上述したように、DVB−S2 LDPC符号は、特定の構成を有するLDPC符号の一種である。したがって、一般的なLDPC符号に比べて、DVB−S2 LDPC符号は、より効率的な短縮及びパンクチャーリングを受けることができる。   A shortening method and a puncturing method suitable for the DVB-S2 LDPC code will be described. As described above, the DVB-S2 LDPC code is a kind of LDPC code having a specific configuration. Therefore, compared with a general LDPC code, the DVB-S2 LDPC code can be subjected to more efficient shortening and puncturing.

説明の便宜のために、符号語の長さ及び情報語の長さがそれぞれN及びKであるDVB−S2 LDPC符号から短縮法及びパンクチャーリング法を用いて最終的に取得しようとするLDPC符号の符号語の長さ及び情報語の長さをそれぞれN及びKであると仮定する。 For convenience of explanation, the codeword length and the information word length are N 1 and K 1 , respectively, and are finally obtained from the DVB-S2 LDPC code using the shortening method and the puncturing method. Assume that the codeword length and the information word length of the LDPC code are N 2 and K 2 , respectively.

−N=NΔであり、K−K=KΔである場合に、DVB−S2 LDPC符号のパリティ検査行列からKΔビットだけの短縮を行い、(NΔ−KΔ)ビットだけのパンクチャーリングを行うことにより、符号語の長さ及び情報語の長さをそれぞれN及びKであるLDPC符号を生成することができる。このように生成されたLDPC符号がNΔ>0又はKΔ>0である時、その符号率

Figure 0005441282
が一般的にDVB−S2 LDPC符号の符号率K/Nとは異なるので、その代数的特性は変わる。
ここで、NΔ=KΔである場合には、LDPC符号は、短縮及びパンクチャーリングのいずれも適用しないか又は短縮だけを行うことにより生成される。 When N 1 −N 2 = N Δ and K 1 −K 2 = K Δ , the parity check matrix of the DVB-S2 LDPC code is shortened by K Δ bits, and (N Δ −K Δ ) By performing puncturing of only bits, it is possible to generate an LDPC code whose codeword length and information word length are N 2 and K 2 , respectively. When the LDPC code generated in this way is N Δ > 0 or K Δ > 0, its code rate
Figure 0005441282
Is generally different from the code rate K 1 / N 1 of the DVB-S2 LDPC code, so its algebraic characteristics change.
Here, when N Δ = K Δ , the LDPC code is generated by applying neither shortening nor puncturing, or performing only shortening.

しかしながら、DVB−S2 LDPC符号について、前述の規則1及び規則2で説明したように、1個の

Figure 0005441282
値がM個の列に対応し、トータルK/N個の列グループのそれぞれが構造形状を有する。したがって、DVB−S2 LDPC符号は、1つの
Figure 0005441282
値を使用しない場合、M個の列を使用しないLDPC符号と同一である。次のような短縮工程は、このような特徴を考慮して提案される。 However, for the DVB-S2 LDPC code, as explained in rule 1 and rule 2 above,
Figure 0005441282
The value corresponds to M 1 columns, and each of the total K 1 / N 1 column groups has a structural shape. Therefore, the DVB-S2 LDPC code is one
Figure 0005441282
If no value is used, it is the same as an LDPC code that does not use M 1 columns. The following shortening process is proposed in consideration of such characteristics.

まず、ステップ601で、LDPC符号化器511は、短縮が行われるDVB−S2 LDPC符号の列グループ情報を読み出す。すなわち、LDPC符号化器511は、格納されているパリティ検査行列情報を読み出す。
その後に、ステップ603で、LDPC符号化器511は、短縮の後に実際に送信する短縮されたLDPC符号語の長さN及び情報語の長さKを決定する。
First, in step 601, the LDPC encoder 511 reads column group information of the DVB-S2 LDPC code to be shortened. That is, the LDPC encoder 511 reads the stored parity check matrix information.
Thereafter, at step 603, LDPC encoder 511 determines the length K 2 of length N 2 and an information word shortened LDPC codeword actually transmitted after shortening.

この後に、LDPC符号化器511は、この格納されているパリティ検査行列の読み出された情報に基づいて要求されるLDPC符号の情報語の長さに対応する短縮を行い、ステップ605〜ステップ611のような短縮工程を行う。
〔短縮ステップ1〕ステップ605で、LDPC符号化器511は、

Figure 0005441282
を決定し、ここで、
Figure 0005441282
は、xより小さいか又は同一の最大整数を意味する。 After this, the LDPC encoder 511 performs a shortening corresponding to the length of the information word of the LDPC code requested based on the read information of the stored parity check matrix, and the steps 605 to 611 are performed. The shortening process is performed.
[Shortening Step 1] In step 605, the LDPC encoder 511
Figure 0005441282
Where
Figure 0005441282
Means the largest integer less than or equal to x.

〔短縮ステップ2〕ステップ607で、LDPC符号化器511は、

Figure 0005441282
の中で(A+1)個の列グループに対するシーケンスを選択し、この選択されたシーケンスを
Figure 0005441282
として定義する。LDPC符号化器511は、残りのK/M−A−1個の列グループに対するシーケンス
Figure 0005441282
が存在しないと見なす。 [Shortening Step 2] In step 607, the LDPC encoder 511
Figure 0005441282
Select a sequence for (A + 1) column groups in and select this selected sequence
Figure 0005441282
Define as LDPC encoder 511, the sequence for the remaining K 1 / M 1 -A-1 column groups
Figure 0005441282
Is considered nonexistent.

〔短縮ステップ3〕ステップ609で、規則1及び規則2を用いて短縮ステップ2で選択されたA+1個の

Figure 0005441282
値から短縮されたDVB−S2 LDPC符号を生成する。この時、この短縮されたLDPC符号が情報語の長さ(A+1)Mを有し、これは、常にKより大きいか又は同一であることに留意しなければならない。 [Shortening Step 3] In Step 609, A + 1 pieces selected in Shortening Step 2 using Rules 1 and 2 are used.
Figure 0005441282
A DVB-S2 LDPC code shortened from the value is generated. It has to be noted here that this shortened LDPC code has an information word length (A + 1) M 1 , which is always greater than or equal to K 2 .

〔短縮ステップ4〕LDPC符号化器511は、ステップ611で、短縮ステップ3で生成された短縮されたLDPC符号から(A+1)M−K個の列を付加的に短縮させる。
具体的な例を説明するために、N=16200、K=13320、M=360、及びq=9の特性を有するDVB−S2 LDPC符号を使用して情報語ビットの中で12150ビットを短縮させることにより、符号語の長さがN=4050であり、情報語の長さがK=1170である新たなLDPC符号を生成する工程について詳細に示す。
[Shortening Step 4] In step 611, the LDPC encoder 511 additionally shortens (A + 1) M 1 -K 2 columns from the shortened LDPC code generated in the shortening step 3.
To illustrate a specific example, 12150 bits of information word bits using a DVB-S2 LDPC code with the characteristics of N 1 = 16200, K 1 = 13320, M 1 = 360, and q = 9 The process of generating a new LDPC code in which the length of the code word is N 2 = 4050 and the length of the information word is K 2 = 1170 will be described in detail.

短縮ステップ1の例:LDPC符号化器511は、

Figure 0005441282
を決定する。 Example of shortening step 1: LDPC encoder 511
Figure 0005441282
To decide.

短縮ステップ2の例:LDPC符号化器511は、トータル37個の

Figure 0005441282
の中で4個の列グループに対するシーケンスを選択する。このような特定の例では、LDPC符号化器511が次のシーケンスを選択する。
Figure 0005441282
Example of shortening step 2: The LDPC encoder 511 has a total of 37
Figure 0005441282
Select a sequence for four column groups. In such a specific example, the LDPC encoder 511 selects the next sequence.
Figure 0005441282

短縮ステップ3の例:LDPC符号化器511は、規則1及び規則2を用いて短縮ステップ2の例で選択された4個の

Figure 0005441282
の値から短縮されたDVB−S2 LDPC符号を生成する。短縮されたLDPC符号の場合に、その情報語の長さは、4×360=1440となる。 Example of shortening step 3: The LDPC encoder 511 uses four rules selected in the example of shortening step 2 using rule 1 and rule 2.
Figure 0005441282
A DVB-S2 LDPC code shortened from the value of is generated. In the case of a shortened LDPC code, the length of the information word is 4 × 360 = 1440.

短縮ステップ4の例:LDPC符号化器511は、短縮ステップ3の例で生成された短縮されたLDPC符号から1440−1170=270個の列を付加的に短縮させる。LDPC符号化器511は、この短縮されたLDPC符号に基づいて符号化を行う。
本実施形態に従うと、

Figure 0005441282
の中でK/M−A−1=13320/360−4=33個の列グループに関するシーケンス情報を使用しないので、短縮ステップ2の例では、トータル33×360=11880ビットを短縮するものと同一である。また、短縮ステップ3の例及び短縮ステップ4の例を介して270個の情報語ビットを付加的に短縮したので、最終的に12150ビットの情報語ビットを短縮するものと同一である。したがって、この実施形態の結果は、符号語の長さN=4050及び情報語の長さK=1170を有する短縮されたLDPC符号を提供する。 Example of shortening step 4: The LDPC encoder 511 additionally shortens 1440-1170 = 270 columns from the shortened LDPC code generated in the example of shortening step 3. The LDPC encoder 511 performs encoding based on the shortened LDPC code.
According to this embodiment,
Figure 0005441282
In the example of the shortening step 2, the total of 33 × 360 = 111880 bits is shortened because the sequence information regarding K 1 / M 1 −A−1 = 13320 / 360−4 = 33 column groups is not used. Is the same. Further, since 270 information word bits are additionally shortened through the example of the shortening step 3 and the example of the shortening step 4, it is the same as that of finally shortening the information word bits of 12150 bits. Thus, the results of this embodiment provide a shortened LDPC code with codeword length N 2 = 4050 and information word length K 2 = 1170.

上述したように、本発明は、DVB−S2 LDPC符号の短縮のために通常使用される任意のビット単位の短縮法とは異なり、DVB−S2 LDPC符号の構造的な特性に基づいてDVB−S2 LDPC符号の列グループに関する情報を使用しない方法を用いて効率的な短縮法を適用することができる。   As described above, the present invention differs from the arbitrary bitwise shortening method normally used for shortening the DVB-S2 LDPC code, based on the structural characteristics of the DVB-S2 LDPC code. An efficient shortening method can be applied using a method that does not use information related to a sequence group of LDPC codes.

DVB−S2 LDPC符号の短縮ステップ2での列グループに対するシーケンスの選択基準について簡単に整理すれば次のようである。
〔基準1〕LDPC符号化器511は、符号語の長さがNであり、情報語の長さがKである一般的なLDPC符号の最適な次数分布に対して符号語の長さがNであり、情報語の長さがKであるDVB−S2 LDPC符号で短縮を行うことにより得られた符号語の長さがNであり、情報語の長さがKである短縮されたLDPC符号の次数分布がほとんど類似した符号を選択する。
The sequence selection criteria for the column group in the shortening step 2 of the DVB-S2 LDPC code can be briefly summarized as follows.
[Criteria 1] The LDPC encoder 511 has a codeword length for an optimum degree distribution of a general LDPC code in which the codeword length is N 2 and the information word length is K 2. Is N 1 , and the length of the code word obtained by shortening with the DVB-S2 LDPC code whose information word length is K 1 is N 2 , and the length of the information word is K 2 A code having a similar degree distribution of a shortened LDPC code is selected.

〔基準2〕LDPC符号化器511は、基準1で選択した短縮された符号の中でTannerグラフ上のサイクル特性が良い符号を選択する。本発明において、サイクル特性の基準について、LDPC符号化器511は、Tannerグラフ内の最小長さサイクルがもっとも大きく、この最小長さサイクルの個数がもっとも少ない場合を選択する。
基準1において、一般的なLDPC符号の最適な次数分布が密度進化(density evolution)分析方法を用いて求めることができるが、本発明の要旨とは無関係な内容であるので、詳細な内容は省略する。
[Criteria 2] The LDPC encoder 511 selects a code having good cycle characteristics on the Tanner graph among the shortened codes selected in the criterion 1. In the present invention, as a criterion for cycle characteristics, the LDPC encoder 511 selects the case where the minimum length cycle in the Tanner graph is the largest and the number of the minimum length cycles is the smallest.
In criterion 1, the optimal degree distribution of a general LDPC code can be obtained using a density evolution analysis method, but since it is irrelevant to the gist of the present invention, the detailed content is omitted. To do.

列グループに対する“加重値−1位置シーケンス”の選択の数が多くない場合には、LDPC符号化器511は、基準1及び基準2のような2種類の条件に関係なしにすべての場合を調査することによりもっとも良い性能(performance)を有する列グループに対するシーケンスを選択してもよい。しかしながら、DVB−S2 LDPC符号の短縮ステップ2で適用される列グループに対する選択基準は、この列グループに対するシーケンスの選択の数があまりに多い場合に、この2種類の条件を満足するLDPC符号を選択することによりその効率性を高めることができる。   When the number of “weight-1 position sequence” selections for the column group is not large, the LDPC encoder 511 examines all cases regardless of the two types of conditions such as criterion 1 and criterion 2. By doing so, the sequence for the column group having the best performance may be selected. However, the selection criterion for the column group applied in the shortening step 2 of the DVB-S2 LDPC code is to select an LDPC code that satisfies these two conditions when the number of sequence selections for this column group is too large. The efficiency can be improved.

この列グループに対する“加重値−1位置シーケンス”の選択基準を適用することにより得られた良いシーケンスの例を説明するために、まず、N=16200、K=3240、M=360、及びq=36を有するDVB−S2符号について調べてみる。
DVB−S2 LDPC符号は、次のような列グループに対する“加重値−1位置シーケンス”を有している。

Figure 0005441282
To illustrate an example of a good sequence obtained by applying the “weight-1 position sequence” selection criteria for this column group, first N 1 = 16200, K 1 = 3240, M 1 = 360, And a DVB-S2 code with q = 36.
The DVB-S2 LDPC code has a “weight-1 position sequence” for the following column groups.
Figure 0005441282

i番目のラインでこのi番目の“加重値−1位置シーケンス”は、i番目の列グループに対する‘1’を有する行の位置に関する情報を順次に示す。したがって、DVB−S2 LDPC符号が9個の列グループで構成されており、その情報語の長さが9×360=3240であることをわかる。短縮を行うことにより取得しようとする符号語の長さ及び情報語の長さがそれぞれN及びKである場合に、短縮ステップ1から短縮ステップ4を用いて最適化された短縮パターンを探すことができる。 This i-th “weight-1 position sequence” in the i-th line sequentially indicates information about the position of the row having “1” for the i-th column group. Therefore, it can be seen that the DVB-S2 LDPC code is composed of nine column groups, and the length of the information word is 9 × 360 = 3240. When the length of the code word and the length of the information word to be acquired by performing the shortening are N 2 and K 2 , respectively, the optimized shortening pattern is searched using the shortening step 1 to the shortening step 4 be able to.

しかしながら、システムで要求されるN及びKの値が非常に可変的な場合には、最適化された短縮パターンは、Nの値に従って相関性がないこともある。例えば、DVB−S2 LDPC符号から2個の列グループを短縮しなければならない場合に最適の選択が4番目及び8番目の列グループ内の‘1’が位置した行に関する情報を使用しないものと仮定すると、3個の列グループを選択する場合、1番目、5番目、及び6番目の列グループの選択及び短縮が最適となることができるためにこれらは相互に相関性がない。したがって、システムで要求されるN及びKの値が非常に可変的な場合には、最適化された性能のためにはKの値に従って最適化された短縮パターンをすべて格納しなければならないという短所がある。 However, if the N 2 and K 2 values required by the system are very variable, the optimized shortening pattern may not be correlated according to the value of N 2 . For example, assuming that two column groups have to be shortened from the DVB-S2 LDPC code, it is assumed that the optimal selection does not use information about the row where '1' is located in the fourth and eighth column groups. Then, when three column groups are selected, the selection and shortening of the first, fifth, and sixth column groups can be optimal, so they are not correlated with each other. Therefore, if the N 2 and K 2 values required by the system are very variable, all shortened patterns optimized according to the K 2 value must be stored for optimized performance. There is a disadvantage of not being

したがって、システムで要求されるN及びKの値が非常に可変的な場合には、システムの効率性のために次のような方法を用いて準最適な(suboptimal)短縮パターンを探すことができる。
まず、短縮のために1個の列グループの選択が必要であると仮定する。この場合に、選択可能な列グループの個数が1個だけであるため、最高の性能を有する列グループを選択することができる。
Therefore, if the N 2 and K 2 values required by the system are very variable, use the following method to search for a suboptimal shortening pattern for the efficiency of the system. Can do.
First, assume that one column group needs to be selected for shortening. In this case, since the number of selectable column groups is only one, the column group having the highest performance can be selected.

次に、短縮のために2個の列グループの選択が必要な場合には、LDPC符号化器511は、上記選択された1個の列グループを含み、残りの列グループの中で最高の性能を示す列グループを選択する。同様の方法で、短縮のためにi個の列グループの選択が必要な場合、LDPC符号化器511は、短縮のために前のステップで選択された(i−1)個の列グループを含み、残りの列グループの中で最高の性能を有する1つの列グループを選択する。   Next, when two column groups need to be selected for shortening, the LDPC encoder 511 includes the selected one column group, and performs the best performance among the remaining column groups. Select the column group that indicates In a similar manner, if i column groups need to be selected for shortening, the LDPC encoder 511 includes (i−1) column groups selected in the previous step for shortening. , Select one column group having the best performance among the remaining column groups.

この短縮の方法は、最適の選択を保証することができないが、Kの値の変化に無関係に1つの短縮パターンから安定した性能を有することができる。
具体的な例として、システムで要求されるN及びKの値が非常に可変的な場合には、N及びKに従って以下の<表1>に示す9種類の場合のような準最適な短縮パターンを求めることができる。
ここでは、パンクチャーリング法が考慮されなかったので、N=N−Kである。
This method of shortening, it is not possible to guarantee the selection of the optimum, it is possible to have a stable performance from independent one shortening pattern to changes in the value of K 2.
As a specific example, when the values of N 2 and K 2 required by the system are very variable, the quasi-like cases of nine types shown in Table 1 below according to N 2 and K 2 are used. An optimal shortening pattern can be obtained.
Here, since the puncturing method was not considered, N 2 = N 1 −K 2 .

Figure 0005441282
Figure 0005441282

上記した<表1>の短縮順序は、この情報語の長さを9個の間隔に分割した後に、上述した基準1及び基準2により決定される。
<表1>を参照すると、この列グループに含まれている8番目、4番目、7番目、6番目、3番目、5番目、2番目、9番目、及び1番目のシーケンスに対応するすべての列が要求されるLDPC符号に対する情報語の長さに従って短縮を順次に受けることをわかる。
The shortening order of <Table 1> described above is determined by the above-described criteria 1 and 2 after dividing the length of the information word into nine intervals.
Referring to Table 1, all the sequences corresponding to the eighth, fourth, seventh, sixth, third, fifth, second, ninth, and first sequences included in this column group are referred to. It can be seen that the sequence is sequentially shortened according to the length of the information word for the required LDPC code.

すなわち、‘0’の値は、要求される情報語の長さに従って8番目、4番目、7番目、6番目、3番目、5番目、2番目、9番目、及び1番目の行に対応する列の順序で短縮を受ける情報語ビットにマッピングされる。また、‘0’に固定されない意味ある情報語ビットが情報語の長さに従って1番目、9番目、2番目、5番目、3番目、6番目、7番目、4番目、及び8番目のシーケンスに対応する列に順次にマッピングされると見なすこともできる。列の順序‘8,4,7,6,3,5,2,9,1’は、1番目の列を0番目のブロックとして表すことにより、‘7,3,6,5,2,4,1,8,0’として表現することもできる。   That is, a value of “0” corresponds to the eighth, fourth, seventh, sixth, third, fifth, second, ninth, and first rows according to the length of the requested information word. Maps to information word bits that are subject to shortening in column order. Also, meaningful information word bits that are not fixed to '0' are assigned to the first, ninth, second, fifth, third, sixth, seventh, fourth, and eighth sequences according to the length of the information word. It can also be assumed that the corresponding columns are mapped sequentially. The column order '8, 4, 7, 6, 3, 5, 2, 9, 1' represents' 7, 3, 6, 5, 2, 4 by representing the first column as the 0th block. , 1, 8, 0 ′.

上記した<表1>の8)及び9)において、N=16200、K=3240、M=360、及びq=36を有するDVB−S2 LDPC符号の情報語ビットに対応する部分で最後の列グループである9番目の列グループの最後の168ビットがボーズ・チョドーリ・オッケンジェム(Bose−Chaudhuri−Hocquenghem:BCH)パリティビットにマッピングされるため、短縮を受けることができない。実際には、N=16200を有するDVB−S2 LDPC符号が、168ビットのBCHパリティビットが長さK及びKを有するLDPC情報語ビット内に常に含まれるように設計する。 In 8) and 9) of <Table 1> above, the last part corresponding to the information word bits of the DVB-S2 LDPC code having N 1 = 16200, K 1 = 3240, M 1 = 360, and q = 36 Since the last 168 bits of the ninth column group, which is a column group, are mapped to the Bose-Chudhuri-Hocquenhem (BCH) parity bit, they cannot be shortened. In practice, a DVB-S2 LDPC code with N 1 = 16200 is designed so that 168 BCH parity bits are always included in LDPC information word bits with lengths K 1 and K 2 .

<表1>に示した短縮順序情報は、簡潔に以下の<表2>として表現することもできる。

Figure 0005441282
The shortening order information shown in <Table 1> can be simply expressed as <Table 2> below.
Figure 0005441282

他の具体的な実施形態を説明するために、N=16200、K=7200、M=360、及びq=25を有するDVB−S2符号について説明する。
DVB−S2 LDPC符号は、次のような“加重値−1位置シーケンス”を有する。

20 712 2386 6354 4061 1062 5045 5158
21 2543 5748 4822 2348 3089 6328 5876
22 926 5701 269 3693 2438 3190 3507
23 2802 4520 3577 5324 1091 4667 4449
24 5140 2003 1263 4742 6497 1185 6202
0 4046 6934
1 2855 66
2 6694 212
3 3439 1158
4 3850 4422
5 5924 290
6 1467 4049
7 7820 2242
8 4606 3080
9 4633 7877
10 3884 6868
11 8935 4996
12 3028 764
13 5988 1057
14 7411 3450
To describe another specific embodiment, a DVB-S2 code with N 1 = 16200, K 1 = 7200, M 1 = 360, and q = 25 will be described.
The DVB-S2 LDPC code has the following "weight value-1 position sequence".

20 712 2386 6354 4061 1062 5045 5158
21 2543 5748 4822 2348 3089 6328 5876
22 926 5701 269 3693 2438 3190 3507
23 2802 4520 3577 5324 1091 4667 4449
24 5140 2003 1263 4742 6497 1185 6202
0 4046 6934
1 2855 66
2 6694 212
3 3439 1158
4 3850 4422
5 5924 290
6 1467 4049
7 7820 2242
8 4606 3080
9 4633 7877
10 3884 6868
11 8935 4996
12 3028 764
13 5988 1057
14 7411 3450

このi番目のシーケンスは、i番目の列グループに対する‘1’を有する行の位置に関する情報を順次に表す。したがって、DVB−S2 LDPC符号が20個の列グループで構成されていることをわかり、情報語の長さが20×360=7200であることをわかる。短縮を行うことにより取得しようとする符号語の長さ及び情報語の長さがそれぞれN及びKである時、以下の<表3>に定義するような準最適な短縮パターンを探すことができる。 This i-th sequence sequentially represents information about the position of the row with '1' for the i-th column group. Therefore, it can be seen that the DVB-S2 LDPC code is composed of 20 column groups, and that the length of the information word is 20 × 360 = 7200. When the length of the code word and the length of the information word to be acquired by performing the shortening are N 2 and K 2 , respectively, search for a sub-optimal shortening pattern as defined in Table 3 below. Can do.

Figure 0005441282
Figure 0005441282

この短縮工程において、付加的な短縮は、付加的な短縮がなされる列グループの後ろ又は前からこの工程が順次に行われる場合、容易に実現することができる。
図6のステップ611の後に、パンクチャーリングが必要な場合に、LDPC符号化器511は、ステップ613で、LDPC符号化工程でパンクチャーリングを適用する。下記では、このパンクチャーリング方法について簡単に説明する。
In this shortening step, additional shortening can be easily realized if this step is performed sequentially after or before the column group where the additional shortening is made.
If puncturing is necessary after step 611 in FIG. 6, the LDPC encoder 511 applies puncturing in the LDPC encoding process in step 613. In the following, this puncturing method will be briefly described.

符号語の長さN及び情報語の長さKを有するDVB−S2 LDPC符号から短縮法及びパンクチャーリング法を用いて最終的に取得しようとするLDPC符号の符号語の長さ及び情報語の長さをそれぞれN及びKとして定義し、N−N=NΔ及びK−K=KΔとして定義すると、DVB−S2 LDPC符号のパリティ検査行列からKΔビットを短縮し、(NΔ−KΔ)ビットをパンクチャーリングすることにより、符号語の長さN及び情報語の長さKを有するLDPC符号を得ることができる。 Length and information of the codeword of an LDPC code to be finally obtained using shortening technique from DVB-S2 LDPC code with a length N 1 and a length K 1 information word of the code word and puncturing If we define the word lengths as N 2 and K 2 , respectively, and define N 1 −N 2 = N Δ and K 1 −K 2 = K Δ , then K Δ bits from the parity check matrix of the DVB-S2 LDPC code shortened, by (N Δ -K Δ) puncturing bits, it is possible to obtain an LDPC code having a length N 2 and an information word length K 2 codewords.

説明の便宜のために、パリティ部分だけがパンクチャーリング法を適用すると仮定すると、パリティの長さがN−Kであるので、(N−K)/(NΔ−KΔ)ビットごとにパリティ部分から1ビットずつパンクチャーリングする方法がある。しかしながら、他の様々な方法を、パンクチャーリング法として適用することもできる。
Δ−KΔ=0の場合には、パンクチャーリング法を適用する必要がない。このような特定の場合に、<表1>に示した短縮パターンを用いてDVB−S2 LDPC符号の同様な生成方法を適用することにより高性能の短縮されたDVB−S2 LDPC符号を得ることができる。
For convenience of explanation, assuming that only the parity part applies the puncturing method, the length of the parity is N 1 −K 1 , so (N 1 −K 1 ) / (N Δ −K Δ ). There is a method of puncturing one bit at a time from the parity part for each bit. However, various other methods can also be applied as the puncturing method.
When N Δ -K Δ = 0, it is not necessary to apply the puncturing method. In such a specific case, a high-performance shortened DVB-S2 LDPC code can be obtained by applying a similar DVB-S2 LDPC code generation method using the shortening pattern shown in Table 1. it can.

DVB−S2 LDPC符号の短縮工程を実現するための送信装置をより具体的に示す例を図7に示す。
図7は、本発明の実施形態による短縮されたLDPC符号を使用する送信装置の構成を示すブロック図である。
送信装置は、制御部710、短縮パターン適用部720、LDPC符号パリティ検査行列抽出部740、及びLDPC符号化器760を含む。
FIG. 7 shows an example more specifically showing a transmission apparatus for realizing the DVB-S2 LDPC code shortening process.
FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of a transmission apparatus using a shortened LDPC code according to an embodiment of the present invention.
The transmission apparatus includes a control unit 710, a shortened pattern application unit 720, an LDPC code parity check matrix extraction unit 740, and an LDPC encoder 760.

LDPC符号パリティ検査行列抽出部740は、短縮されたLDPC符号パリティ検査行列を抽出する。LDPC符号パリティ検査行列は、メモリから抽出することもでき、送信装置から与えられることもでき、又は送信装置で生成することもできる。
制御部710は、短縮パターン適用部720が情報語の長さに従って短縮パターンを決定することができるように制御する。
The LDPC code parity check matrix extraction unit 740 extracts a shortened LDPC code parity check matrix. The LDPC code parity check matrix can be extracted from the memory, can be provided from the transmission device, or can be generated by the transmission device.
The control unit 710 performs control so that the shortening pattern application unit 720 can determine the shortening pattern according to the length of the information word.

短縮パターン適用部720は、短縮されたビットに対応する位置で‘0’の値を有するビットを挿入するか、又は与えられたLDPC符号のパリティ検査行列から短縮されたビットに対応する列を除去する。この短縮パターンを決定する方法は、メモリに格納されている短縮パターンを使用するか、シーケンス生成器(図示せず)を用いて短縮パターンを生成するか、又はパリティ検査行列及び与えられた情報語の長さに対して密度進化分析アルゴリズム(density evolution analysis algorithm)などを使用することもできる。   The shortening pattern application unit 720 inserts a bit having a value of '0' at a position corresponding to the shortened bit, or removes a column corresponding to the shortened bit from the parity check matrix of the given LDPC code. To do. The method for determining the shortening pattern uses a shortening pattern stored in a memory, generates a shortening pattern using a sequence generator (not shown), or a parity check matrix and a given information word. For example, a density evolution analysis algorithm may be used for the length.

制御部710は、短縮パターン適用部720が上記した<表1>〜<表3>に示したパターンでLDPC符号の情報ビットの一部を短縮することができるように制御する。
LDPC符号化器760は、制御部710及び短縮パターン適用部720により短縮されたLDPC符号に基づいて符号化を実行する。
The control unit 710 performs control so that the shortening pattern application unit 720 can shorten a part of the information bits of the LDPC code with the patterns shown in <Table 1> to <Table 3>.
The LDPC encoder 760 performs encoding based on the LDPC code shortened by the control unit 710 and the shortening pattern application unit 720.

図8及び図9は、短縮及びパンクチャーリングを同時に適用するDVB−S2 LDPC符号の送信装置及び受信装置の構成を示すブロック図である。
図8は、本発明の実施形態による短縮/パンクチャーリングがなされたLDPC符号を使用する送信装置の構成を示すブロック図である。
8 and 9 are block diagrams illustrating configurations of a DVB-S2 LDPC code transmitting apparatus and receiving apparatus that simultaneously apply shortening and puncturing.
FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration of a transmission apparatus that uses a shortened / punctured LDPC code according to an embodiment of the present invention.

図8の送信装置は、図7の送信装置に付加されたパンクチャーリングパターン適用部880をさらに具備する。図8を説明すると、短縮がLDPC符号化器760の前段で行われ、パンクチャーリングがLDPC符号化器760の出力段で行われることをわかる。
パンクチャーリングパターン適用部880は、LDPC符号化器760の出力にパンクチャーリングを適用する。パンクチャーリングを適用する方法については、図6のステップ613で詳細に説明した。
The transmission apparatus in FIG. 8 further includes a puncturing pattern application unit 880 added to the transmission apparatus in FIG. Referring to FIG. 8, it can be seen that the shortening is performed before the LDPC encoder 760 and the puncturing is performed at the output stage of the LDPC encoder 760.
The puncturing pattern application unit 880 applies puncturing to the output of the LDPC encoder 760. The method of applying puncturing has been described in detail in step 613 of FIG.

図9は、本発明の実施形態による短縮を適用したLDPC符号を使用する受信装置の構成を示すブロック図である。
図9には、この短縮されたDVB−S2 LDPC符号を使用する通信システムから送信された信号を受信し、短縮されたDVB−S2 LDPC符号の長さがこの受信された信号から決定される際にこの受信された信号からユーザが希望するデータを復元する受信装置の例を示す。
FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration of a receiving apparatus using an LDPC code to which a shortening according to an embodiment of the present invention is applied.
FIG. 9 shows a case where a signal transmitted from a communication system using the shortened DVB-S2 LDPC code is received, and the length of the shortened DVB-S2 LDPC code is determined from the received signal. Fig. 5 shows an example of a receiving apparatus that restores data desired by the user from the received signal.

受信装置は、制御部910、短縮パターン判定/推定部920、復調器930、及びLDPC復号化器940を含む。
復調器930は、短縮されたLDPC符号の受信及び復調を行い、この復調された信号を短縮パターン判定/推定部920及びLDPC復号化器940に提供する。
The receiving apparatus includes a control unit 910, a shortened pattern determination / estimation unit 920, a demodulator 930, and an LDPC decoder 940.
The demodulator 930 receives and demodulates the shortened LDPC code, and provides the demodulated signal to the shortened pattern determination / estimation unit 920 and the LDPC decoder 940.

短縮パターン判定又は推定部920は、制御部910の制御の下に、この復調された信号からLDPC符号の短縮パターンに関する情報を推定するか又は判定し、この短縮されたビットの位置情報をLDPC復号化器940に送信する。短縮パターン判定又は推定部920で短縮パターンを判定するか又は推定する方法は、メモリに格納されている短縮パターンを使用するか、シーケンス生成器(図示せず)を用いて短縮パターンを生成するか、又はパリティ検査行列及び与えられた情報語の長さに対して密度進化分析アルゴリズムを使用することができる。   Under the control of the control unit 910, the shortened pattern determination / estimation unit 920 estimates or determines information on the shortened pattern of the LDPC code from the demodulated signal, and performs LDPC decoding on the position information of the shortened bit. To the generator 940. The method of determining or estimating the shortening pattern by the shortening pattern determination or estimation unit 920 uses a shortening pattern stored in the memory or generates a shortening pattern using a sequence generator (not shown). Alternatively, a density evolution analysis algorithm can be used for the parity check matrix and the length of a given information word.

制御部910は、短縮されたビットの値がLDPC復号化器940でゼロ(0)である確率が1(すなわち、100%)であるため、確率値1を用いてLDPC復号化器940により短縮されたビットを復号するか否かを決定する。
LDPC復号化器940は、短縮パターン判定/推定部920により短縮されたDVB−S2 LDPC符号の長さを知ると、この受信された信号からユーザが希望するデータを復元する。
Since the probability that the shortened bit value is zero (0) in the LDPC decoder 940 is 1 (that is, 100%), the controller 910 shortens the LDPC decoder 940 using the probability value 1. It is determined whether to decode the generated bits.
When the LDPC decoder 940 knows the length of the DVB-S2 LDPC code shortened by the shortened pattern determination / estimation unit 920, the LDPC decoder 940 restores the data desired by the user from the received signal.

図10は、本発明の実施形態による短縮及びパンクチャーリングを適用したLDPC符号を使用する受信装置の構成を示すブロック図である。
図10の受信装置では、図9の短縮パターン判定/推定部920を短縮及びパンクチャーリングパターン判定/推定部1020に置き換える。
送信装置が短縮及びパンクチャーリングをすべて適用する場合に、受信装置内の短縮及びパンクチャーリングパターン判定/推定部1020は、短縮に対するパターン判定又は推定をまず実行するか、パンクチャーリングに対するパターン判定又は推定をまず実行するか、又は短縮に対するパターン判定又は推定及びパンクチャーリングに対するパターン判定又は推定を同時に実行することができる。
LDPC復号化器940は、短縮及びパンクチャーリングのすべてに関する情報を知っていないと復号が不可能である。
FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of a receiving apparatus using an LDPC code to which shortening and puncturing are applied according to an embodiment of the present invention.
In the receiving apparatus in FIG. 10, the shortening pattern determination / estimation unit 920 in FIG. 9 is replaced with a shortening and puncturing pattern determination / estimation unit 1020.
When the transmission apparatus applies all the shortening and puncturing, the shortening and puncturing pattern determination / estimation unit 1020 in the reception apparatus first performs pattern determination or estimation for the shortening, or pattern determination for the puncturing. Alternatively, estimation can be performed first, or pattern determination or estimation for shortening and pattern determination or estimation for puncturing can be performed simultaneously.
The LDPC decoder 940 cannot decode without knowing information about all of the shortening and puncturing.

図11は、本発明の実施形態による受信装置での受信動作を示すフローチャートである。
復調器930は、ステップ1101で短縮されたLDPC符号の受信及び復調を行う。この後に、短縮パターン判定/推定部920は、ステップ1103で復調された信号から短縮/パンクチャーリングパターンの判定又は推定を行う。
FIG. 11 is a flowchart showing a receiving operation in the receiving apparatus according to the embodiment of the present invention.
The demodulator 930 receives and demodulates the LDPC code shortened in step 1101. Thereafter, the shortening pattern determination / estimation unit 920 determines or estimates the shortening / puncturing pattern from the signal demodulated in step 1103.

短縮パターン判定/推定部920は、ステップ1105で、任意の短縮又はパンクチャーリングがなされたビットが存在するか否かを判定する。短縮又はパンクチャーリングがなされたビットが存在しない場合に、LDPC復号化器940は、ステップ1111で復号化を実行する。しかし、短縮又はパンクチャーリングがなされたビットが存在する場合に、短縮及びパンクチャーリングパターン判定/推定部1020は、ステップ1107で、短縮又はパンクチャーリングがなされたビットの位置情報をLDPC符号化器940に送信する。   In step 1105, the shortening pattern determination / estimation unit 920 determines whether there is a bit that has been arbitrarily shortened or punctured. If there are no bits that have been shortened or punctured, the LDPC decoder 940 performs decoding at step 1111. However, if there is a bit that has been shortened or punctured, the shortening and puncturing pattern determination / estimation unit 1020 performs LDPC coding on the position information of the bit that has been shortened or punctured in step 1107. To the device 940.

ステップ1109で、この短縮又はパンクチャーリングがなされたビットの位置情報に基づいて、LDPC復号化器940は、短縮されたビットの値が0である確率が1であると判定し、このパンクチャーリングがなされたビットが消失されたビットであると判定する。その後に、LDPC復号化器940は、ステップ1111に進み、LDPC復号化を実行する。   In step 1109, based on the position information of the shortened or punctured bit, the LDPC decoder 940 determines that the probability that the value of the shortened bit is 0 is 1, and the puncture is performed. It is determined that the ringed bit is the lost bit. Thereafter, the LDPC decoder 940 proceeds to step 1111 and performs LDPC decoding.

本発明による上述した方法は、CD ROM、RAM、フロッピー(登録商標)ディスク、ハードディスク、又は光磁気ディスク、又はネットワークを介したダウンロードのような記録媒体に格納されることができるハードウェア、又はソフトウェア、又はコンピュータコードで実現することができ、これにより、ここで説明される方法は、ASIC又はFPGAのような一般的な用途のコンピュータ、又は特定のプロセッサ、又はプログラム可能な又は指示されたハードウェアを用いるソフトウェアにより実行することができる。
当該技術分野で理解されるように、コンピュータ、プロセッサ、又はプログラム可能なハードウェアは、メモリ構成要素、例えば、RAM、ROM、フラッシュなどが含まれ、コンピュータ、プロセッサ、又はハードウェアによりアクセスされ実行される際に、ここで説明された処理方法が実現される。
The above-described method according to the present invention is a hardware or software that can be stored in a recording medium such as a CD ROM, RAM, floppy disk, hard disk, or magneto-optical disk, or downloaded over a network. Or a computer code, whereby the method described herein is a general purpose computer such as an ASIC or FPGA, or a specific processor, or programmable or designated hardware It can be executed by software using
As understood in the art, a computer, processor, or programmable hardware includes memory components, such as RAM, ROM, flash, etc., and is accessed and executed by the computer, processor, or hardware. The processing method described here is realized.

以上、本発明を具体的な実施形態を参照して詳細に説明してきたが、本発明の範囲及び趣旨を逸脱することなく様々な変更が可能であるということは、当業者には明らかであり、本発明の範囲は、上述の実施形態に限定されるべきではなく、特許請求の範囲の記載及びこれと均等なものの範囲内で定められるべきである。   Although the present invention has been described in detail with reference to specific embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications can be made without departing from the scope and spirit of the invention. The scope of the present invention should not be limited to the above-described embodiments, but should be defined within the scope of the appended claims and their equivalents.

510 送信器
511 LDPC符号化器
513 変調器
520 無線チャネル
530 受信器
531 復調器
533 LDPC復号化器
710 制御部
720 短縮パターン適用部
740 LDPC符号パリティ検査行列抽出部
760 LDPC符号化器
880 パンクチャーリングパターン適用部
910 制御部
920 短縮パターン判定/推定部
930 復調器
940 LDPC復号化器
1020 短縮及びパンクチャーリングパターン判定/推定部
510 transmitter 511 LDPC encoder 513 modulator 520 radio channel 530 receiver 531 demodulator 533 LDPC decoder 710 control unit 720 shortened pattern application unit 740 LDPC code parity check matrix extraction unit 760 LDPC encoder 880 puncturing Pattern application unit 910 control unit 920 shortened pattern determination / estimation unit 930 demodulator 940 LDPC decoder 1020 shortening and puncturing pattern determination / estimation unit

Claims (4)

低密度パリティ検査符号(LDPC)を使用するシステムにおけるチャネル符号化方法であって、
情報ビットを複数のビットグループに区分するステップと、
短縮される情報ビットの数を決定するステップと、
前記決定された短縮される情報ビットの数に基づいて短縮されるビットグループの数を決定するステップと、
予め定められた順序に従って前記決定されたビットグループの情報ビットを短縮するステップと、
前記短縮処理された情報ビットを符号化するステップとを有し、
前記短縮される情報ビットの数を決定するために短縮により取得される情報ビット数(K)を決定するステップをさらに有し、
符号語の長さが16200であり、情報ビットの長さが7200である場合、前記予め定められた順序は、18、17、16、15、14、13、12、11、4、10、9、8、3、2、7、6、5、1、19、及び0であり、
ビットグループの長さが360であり、情報ビットの長さが7200である場合、
前記予め定められた順序に従って0番目のビットグループから(m−1)番目のビットグループまでのビットグループの情報ビットを短縮するステップと、
前記予め定められた順序に従ってm番目のビットグループ内の(7200−K−360m)情報ビットを短縮するステップとを有し、
は、短縮により取得される情報ビットの数であり、(7200−K)は、短縮される情報ビットの数であり、
Figure 0005441282
であることを特徴とするチャネル符号化方法。
A channel coding method in a system using a low density parity check code (LDPC), comprising:
Partitioning information bits into a plurality of bit groups;
Determining the number of information bits to be shortened;
Determining a number of bit groups to be shortened based on the determined number of shortened information bits;
Shortening the information bits of the determined bit group according to a predetermined order;
Encoding the shortened information bits,
Determining the number of information bits (K 2 ) obtained by shortening to determine the number of information bits to be shortened;
If the codeword length is 16200 and the information bit length is 7200, the predetermined order is 18, 17, 16, 15, 14, 13, 12, 11, 4, 10, 9 , 8, 3, 2, 7, 6, 5, 1, 19, and 0,
If the bit group length is 360 and the information bit length is 7200,
Shortening information bits of bit groups from the 0th bit group to the (m−1) th bit group according to the predetermined order;
And a step of reducing the (7200-K 2 -360m) information bits in the m-th bit groups in the order in which the predetermined
K 2 is the number of information bits acquired by shortening, (7200−K 2 ) is the number of information bits shortened,
Figure 0005441282
A channel encoding method characterized by the above.
低密度パリティ検査(LDPC)符号を使用するシステムにおけるチャネル符号化装置であって、
情報ビットを複数のビットグループに区分し、短縮される情報ビットの数を決定し、前記決定された短縮される情報ビットの数に基づいて短縮されるビットグループの数を決定し、予め定められた順序に従って前記決定されたビットグループの情報ビットを短縮する短縮パターン適用部と、
前記短縮処理された情報ビットを符号化する符号化器とを有し、
前記短縮パターン適用部は、前記短縮される情報ビットの数を決定するために短縮により取得される情報ビット数(K)を決定し、
符号語の長さが16200であり、情報ビットの長さが7200である場合、前記予め定められた順序は、18、17、16、15、14、13、12、11、4、10、9、8、3、2、7、6、5、1、19、及び0であり、
ビットグループの長さが360であり、情報ビットの長さが7200である場合、
前記短縮パターン適用部は、前記予め定められた順序に従って0番目のビットグループから(m−1)番目のビットグループまでのビットグループの情報ビットを短縮し、前記予め定められた順序に従ってm番目のビットグループ内の(7200−K−360m)情報ビットを短縮し、
ここで、Kは、短縮により取得される情報ビットの数であり、(7200−K)は、短縮される情報ビットの数であり、
Figure 0005441282
であることを特徴とするチャネル符号化装置。
A channel encoder in a system using a low density parity check (LDPC) code, comprising:
The information bits are divided into a plurality of bit groups, the number of information bits to be shortened is determined, and the number of bit groups to be shortened is determined based on the determined number of information bits to be shortened. A shortening pattern application unit that shortens the information bits of the determined bit group according to the determined order;
An encoder that encodes the shortened information bits;
The shortening pattern application unit determines the number of information bits (K 2 ) acquired by shortening to determine the number of information bits to be shortened;
If the codeword length is 16200 and the information bit length is 7200, the predetermined order is 18, 17, 16, 15, 14, 13, 12, 11, 4, 10, 9 , 8, 3, 2, 7, 6, 5, 1, 19, and 0,
If the bit group length is 360 and the information bit length is 7200,
The shortening pattern application unit shortens the information bits of the bit groups from the 0th bit group to the (m−1) th bit group according to the predetermined order, and the mth bit according to the predetermined order. shortened (7200-K 2 -360m) information bits in the bit group,
Here, K 2 is the number of information bits acquired by shortening, (7200−K 2 ) is the number of information bits to be shortened,
Figure 0005441282
A channel coding apparatus characterized by the above.
低密度パリティ検査(LDPC)符号を使用するシステムにおけるチャネル復号化方法であって、
受信された信号を復調するステップと、
短縮された情報ビットの位置を決定するステップと、
前記決定された短縮された情報ビットの位置を考慮して前記復調された信号を復号化するステップとを有し、
前記短縮された情報ビットの位置を決定するステップは、短縮された情報ビットの数を決定するステップと、
前記決定された短縮された情報ビットの数に基づいて短縮されたビットグループの数を決定するステップと、
予め定められたビットグループの順序を取得するステップとを含み、
前記短縮された情報ビットの数を決定するために短縮により取得される情報ビット数(K)を決定するステップをさらに有し、
符号語の長さが16200であり、情報ビットの長さが7200である場合、前記予め定められた順序は、18、17、16、15、14、13、12、11、4、10、9、8、3、2、7、6、5、1、19、及び0であり、
ビットグループの長さが360であり、情報ビットの長さが7200である場合、
前記予め定められたビットグループの順序に従って0番目のビットグループから(m−1)番目のビットグループまでのビットグループの情報ビットが短縮されたことに決定するステップと、
前記予め定められたビットグループの順序に従ってm番目のビットグループ内の(7200−K−360m)情報ビットが短縮されたことに決定するステップと、を有し、
は、短縮により取得される情報ビットの数であり、(7200−K)は、短縮された情報ビットの数であり、
Figure 0005441282
であることを特徴とするチャネル復号化方法。
A channel decoding method in a system using a low density parity check (LDPC) code comprising:
Demodulating the received signal; and
Determining the location of the shortened information bits;
Decoding the demodulated signal taking into account the determined shortened information bit positions;
Determining the position of the shortened information bits, determining the number of shortened information bits;
Determining a number of shortened bit groups based on the determined number of shortened information bits;
Obtaining a predetermined order of bit groups;
Determining the number of information bits (K 2 ) obtained by shortening to determine the number of shortened information bits;
If the codeword length is 16200 and the information bit length is 7200, the predetermined order is 18, 17, 16, 15, 14, 13, 12, 11, 4, 10, 9 , 8, 3, 2, 7, 6, 5, 1, 19, and 0,
If the bit group length is 360 and the information bit length is 7200,
Determining that the information bits of the bit groups from the 0th bit group to the (m−1) th bit group are shortened according to the predetermined order of the bit groups;
Determining that (7200-K 2 -360m) information bits in the m th bit group have been shortened according to the predetermined bit group order;
K 2 is the number of information bits acquired by shortening, (7200−K 2 ) is the number of shortened information bits,
Figure 0005441282
A channel decoding method characterized by the above.
低密度パリティ検査(LDPC)符号を使用するシステムにおけるチャネル復号化装置であって、
受信された信号を復調する復調器と、
短縮された情報ビットの位置を決定する短縮パターン決定部と、
前記決定された短縮された情報ビットの位置を考慮して前記復調された信号を復号化する復号化器とを有し、
前記短縮された情報ビットの位置は、短縮された情報ビットの数を決定し、
前記決定された短縮された情報ビットの数に基づいて短縮されたビットグループの数を決定し、
予め定められたビットグループの順序を取得することにより決定され、
前記短縮パターン決定部は、前記短縮された情報ビットの数を決定するために短縮により取得される情報ビット数(K)を決定し、
符号語の長さが16200であり、情報ビットの長さが7200である場合、前記予め定められた順序は、18、17、16、15、14、13、12、11、4、10、9、8、3、2、7、6、5、1、19、及び0であり、
ビットグループの長さが360であり、情報ビットの長さが7200である場合、
前記短縮パターン決定部は、前記予め定められたビットグループの順序に従って0番目のビットグループから(m−1)番目のビットグループまでのビットグループの情報ビットが短縮されたことに決定し、前記予め定められたビットグループの順序に従ってm番目のビットグループ内の(7200−K−360m)情報ビットが短縮されたことに決定し、
は、短縮により取得される情報ビットの数であり、(7200−K)は、短縮される情報ビットの数であり、
Figure 0005441282
であることを特徴とするチャネル復号化装置。
A channel decoding apparatus in a system using a low density parity check (LDPC) code, comprising:
A demodulator that demodulates the received signal;
A shortened pattern determination unit that determines the position of the shortened information bits;
A decoder for decoding the demodulated signal in consideration of the position of the determined shortened information bits;
The position of the shortened information bits determines the number of shortened information bits;
Determining a number of shortened bit groups based on the determined number of shortened information bits;
Determined by obtaining a predetermined order of bit groups,
The shortening pattern determining unit determines the number of information bits (K 2 ) acquired by shortening to determine the number of shortened information bits;
If the codeword length is 16200 and the information bit length is 7200, the predetermined order is 18, 17, 16, 15, 14, 13, 12, 11, 4, 10, 9 , 8, 3, 2, 7, 6, 5, 1, 19, and 0,
If the bit group length is 360 and the information bit length is 7200,
The shortening pattern determination unit determines that the information bits of the bit groups from the 0th bit group to the (m−1) th bit group are shortened according to the predetermined order of the bit groups, Determining that the (7200-K 2 -360m) information bits in the mth bit group have been shortened according to a defined bit group order;
K 2 is the number of information bits acquired by shortening, (7200−K 2 ) is the number of information bits shortened,
Figure 0005441282
A channel decoding apparatus characterized by the above.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101503133B1 (en) * 2008-02-26 2015-03-18 삼성전자주식회사 Apparatus and method for channel encoding and decoding in communication system using low-density parity-check codes
KR101503059B1 (en) * 2008-02-26 2015-03-19 삼성전자주식회사 Apparatus and method for channel encoding and decoding in communication system using low-density parity-check codes
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100906474B1 (en) * 2003-01-29 2009-07-08 삼성전자주식회사 Method of error-correction using a matrix for generating low density parity and apparatus thereof
US7296208B2 (en) * 2003-07-03 2007-11-13 The Directv Group, Inc. Method and system for generating parallel decodable low density parity check (LDPC) codes
KR100809619B1 (en) * 2003-08-26 2008-03-05 삼성전자주식회사 Apparatus and method for coding/decoding block low density parity check code in a mobile communication system
KR100922956B1 (en) * 2003-10-14 2009-10-22 삼성전자주식회사 Method for encoding of low density parity check code
KR100918763B1 (en) * 2003-11-14 2009-09-24 삼성전자주식회사 Interleaving apparatus and method in a channel coder using a parallel concatenated low density parity check code
KR100659266B1 (en) * 2004-04-22 2006-12-20 삼성전자주식회사 System, apparatus and method for transmitting and receiving the data coded by the low density parity check code having a variable coding rate
US7747929B2 (en) * 2004-04-28 2010-06-29 Samsung Electronics Co., Ltd Apparatus and method for coding/decoding block low density parity check code with variable block length
KR20050118056A (en) * 2004-05-12 2005-12-15 삼성전자주식회사 Method and apparatus for channel encoding and decoding in mobile communication systems using multi-rate block ldpc codes
KR101351140B1 (en) * 2005-11-22 2014-01-15 조지아 테크 리서치 코오포레이션 Apparatus and method for transmitting/receiving signal in a communication system

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