JP6068799B2 - 少なくとも2つの符号語の連結を実施する方法、中継デバイス、およびそのコンピュータプログラム - Google Patents
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Description
−該送信機において、少なくとも2つの第1の符号語を送出する第1の符号化ステップと、
−該第1の符号語を送信する第1のステップと、
−少なくとも1つの中継デバイスにおいて、中間符号語と称される該第1の符号語のうちの少なくとも2つを受信するステップと、
−該中間符号語の該ビットのうちの少なくとも一部をインタリーブして、インタリーブされたビットを送出するステップと、
−該1つまたは複数の中継器において該インタリーブされたビットを符号化し、該中間符号語を考慮する少なくとも1つの第2の符号語を送出する第2のステップと、
−該1つまたは複数の中継デバイスによって該1つまたは複数の第2の符号語を送信する第2のステップとを備える方法であって、
該1つまたは複数の受信機において、該第1の符号語と、次いで該1つまたは複数の第2の符号語によって形成された冗長性とを考慮する反復復号を実行可能にする方法を提案する。
−畳込み符号と、
−BCH符号と、
−RS符号と、
−ターボ符号と、
−バイナリまたは非バイナリLDPC符号と、
−パリティ符号と
を備える群に属する線形符号を実現可能である。
−少なくとも2つの送信デバイスおよび/または少なくとも1つの中継デバイスによって送出される少なくとも2つの中間符号語を受信する手段と、
−該中間符号語の該ビットの少なくとも一部をインタリーブし、インタリーブされたビットを送出する手段と、
−該中間符号語を考慮する少なくとも1つの第2の符号語を形成するように、該インタリーブされたビットを符号化する手段と、
−該1つまたは複数の第2の符号語を送信する手段と
を備える。
本発明は、従って、受信機における簡単かつ効率的な復号を可能にしつつ送信品質を改良するために中継デバイス(または中継器)を使用する新規のアプローチを提案している。
−畳込み符号と、
−BCH符号と、
−RS符号と、
−ターボ符号と、
−バイナリまたは非バイナリLDPC符号と、
−パリティ符号と
とすることができる。
6.2.1 原理
2つの送信機T1、T2、1つの中継器R、および1つの受信機BS(実装例では基地局)を実装する、図1に示されている単純な送信システムの場合、中継器はC1およびC2を受信し、シーケンスC’3を送出する。
C. BerrouおよびA. Glavieuxによって、特に「Near Shannon limit error-correcting coding and decoding: Turbo-codes (1)」、IEEE Int. Conf. on Comm. ICC'93, pp. 1064-1071, vol2/3, May 1993に示されているターボ符号は、不均一インタリーブによって並列に連結された2つの再帰的システマティック畳込み符号の実現に依拠している。復号は、例えば、外部情報を使用するソフト入力ソフト出力(SISO)の反復復号である。
−パラメータ行符号(n1、k1、δ1)を使用して、k2個の行の情報ビットを符号化することと、
−パラメータ列符号(n2、k2、δ2)を使用して、n1個の列を符号化することとによって取得される。
図5は、4つの送信機、1つの中継器および1つの受信機による本発明の実現の一例を示している。図6A〜6Dは、この種のシステムについて得られたシミュレーション結果を示している。
SNR2=SNR1+3dB
SNR3=SNR1
中継器は端末と基地局間に配置されるため、上記は妥当である。
−基地局が、端末によって送信された4つのBCH符号語のみを処理する中継器なしの復号:曲線61B、61F。
−中継器におけるLLR値による硬判定復号:曲線62B、62F。
−中継器におけるLLR値への軟判定復号:曲線63B、63F。
SNR2=SNR1+6dB
SNR3=SNR1
−中継器なしの復号:65B、65F。
−硬判定の中継器:66B、66F。
−軟判定の中継器:67B、67F。
−比較用のターボ復号:68B、68F。
− 69B、69F:SNR2=SNR1+6dB、SNR3=SNR1
− 610B、610F:SNR2=SNR1+6dB、SNR3=SNR1+3dB
− 611B、611F:SNR2=SNR1+8dB、SNR3=SNR1
− 612B、612F:SNR2=SNR1+8dB、SNR3=SNR1+3dB
− 613B、613F:SNR2=SNR1+6dB、SNR3=SNR1
− 614B、614F:SNR2=SNR1+6dB、SNR3=SNR1+3dB
− 615B、615F:SNR2=SNR1+8dB、SNR3=SNR1
− 616B、616F:SNR2=SNR1+8dB、SNR3=SNR1+3dB
上記アプローチは当然、分散エラー訂正符号化またはターボネットワーク符号化と称されるものを形成するために一般化可能である。
本発明は、図7に示されているように複数の中継器が実装される場合にも当然適用可能である。本実施形態は、基地局(受信機)に送信する3つの端末T1、T2およびT3と2つの中継器R1およびR2を提供する。
− 中継器なしの復号:81B、81F。
− SNR2=SNR1+3dbおよびSNR3=SNR1の本発明にしたがった復号:82B、82F。
− SNR2=SNR1+6dBおよびSNR3=SNR1の本発明にしたがった復号:83B、83F。
− 比較用のターボ復号:84B、84F。
本発明はまた、例えば図9に示されているようなアドホックローカルネットワークで実現可能である。このようなネットワークは例えば、効率を改善し、かつ送信遅延を制限することを求められる緊急ネットワークとすることができる。
中継器において1つの閾値のみを使用する代わりに、2つの閾値+Sおよび−Sを中継器で使用することが可能である。この場合、LLRの値がSの絶対値未満の場合には無視することによって、この処理は改良可能である。LLRの値がSの絶対値より大きい場合、硬判定が用いられる。
本発明は従来技術との主要な違いを表している。中継器における符号化動作の導入によって、ターボ符号の符号化利得の利点をすべての分散送信機に提供することができる。これは多数の可能性を示している。
−異なるタイプの符号を、線形(畳込み、BCH、RS、ターボ符号、LDPCなど)の場合、送信機で使用することができる。
−中継器において、列を符号化するために使用されるパリティ符号は任意の線形符号(畳込み、BCH、RS、ターボ符号、LDPCなど)と置換可能である。
−中継器において、3つのオプションが想定されている:受信時のエラー訂正ありまたはなしの符号化、もしくは、信頼性の低いパリティビットの位置を示すシグナリングビットの送信によって中継器レベルでの訂正なしの符号化。
−複数の符号化層が想定可能である。
Claims (11)
- 少なくとも2つの送信機から、1つの中継デバイスと少なくとも1つの受信機にディジタル信号を送信し、前記中継デバイスにおいて少なくとも2つの符号語の連結を実施する方法であって、
前記2つの送信機の各々において、少なくとも1つの第1の符号語を生成する第1の符号化ステップと、
前記2つの送信機の各々において、前記少なくとも1つの第1の符号語を送信する第1の送信ステップと、
を備え、
さらに、前記1つの中継デバイスにおいて下記のステップの全てが実行され、該ステップは、
前記少なくとも2つの第1の符号語を受信し、中間符号語を形成するステップと、
前記中間符号語のビットの少なくとも一部をインタリーブするステップであって、該インタリーブステップが、n1列とn2行の行列のいくつかの行に書き込む動作を実現し、前記n2行では、k2行の各々は前記少なくとも2つの送信機から受信された前記中間符号語に対応し、前記k2行の各々はk1情報ビットとn1−k1個の冗長性またはパリティ行ビットを備え、前記インタリーブするステップはインタリーブされたビットを得る、インタリーブするステップと、
インタリーブされた前記ビットを符号化する第2の符号化ステップであって、前記行列の前記n1列と前記k2行を使用する積符号を実現し、前記中間符号語を考慮するn2−k2の第2の符号語を生成し、前記第2の符号語は列パリティビットに対応する、第2の符号化ステップと、
前記第2の符号語を送信する第2の送信ステップと、
を備え、
前記少なくとも1つの受信機において、前記2つの第1の符号語と、前記少なくとも1つの第2の符号語によって形成された冗長性とを考慮して反復復号を実行できるようにすることを特徴とする方法。 - 前記第1および第2の送信ステップが時間分割多重アクセス(TDMA)技術、周波数割多重アクセス(FDMA)技術および/または符号分割多重アクセス(CDMA)技術を実装する、請求項1に記載の方法。
- 前記中間符号語を形成するステップは、前記1つの中継デバイスで受信された前記ビットの各々の値について硬判定を実施することを特徴とする、請求項1または2に記載の方法。
- 前記中間符号語を形成するステップは、前記1つの中継デバイスで受信された前記ビットの各々の値を閾値化して、閾値化データを得るサブステップと、前記閾値化データのエラーを訂正して前記中間符号語を形成するサブステップとを実行することを特徴とする、請求項1または2に記載の方法。
- 前記中間符号語を形成するステップは、前記1つの中継デバイスで受信された前記ビットの各々のソフト値をソフト復号して、前記中間符号語を形成するステップを含むことを特徴とする、請求項1または2に記載の方法。
- 前記ソフト復号ステップが、前記受信されたソフト値に対する平均二乗誤差を最小化する符号語を検索するステップを実現することを特徴とする、請求項5に記載の方法。
- 中継デバイスにおいて、前記第2の符号語のビットのうちの少なくとも1つに信頼性情報を割り当てるステップを備えることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
- 前記信頼性情報が、前記第2の符号語における少なくとも1つの低信頼性ビットの位置を示す少なくとも1つのシグナリングビットを備えることを特徴とする、請求項7に記載の方法。
- 前記第1の符号化ステップおよび/または前記第2の符号化ステップが、
BCH符号と、
RS符号と、
ターボ符号と、
バイナリまたは非バイナリLDPC符号と、
パリティ符号と
を備える群に属する線形符号を実現することを特徴とする、請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法。 - 請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法を実施する中継デバイスであって、
前記少なくとも2つの送信機によって送信された前記少なくとも2つの第1の符号語を受信し、中間符号語を形成する手段と、
前記中間符号語のビットの少なくとも一部をインタリーブする手段であって、該インタリーブによりn1列とn2行の行列のいくつかの行に書き込む動作を実現し、前記n2行では、k2行の各々は、前記中間符号語に対応し、前記k2行の各々はk1情報ビットとn1−k1個の冗長性またはパリティ行ビットを備え、前記インタリーブする手段はインタリーブされたビットを得る、インタリーブする手段と、
前記中間符号語を考慮してn2−k2の第2の符号語を形成するように前記インタリーブされたビットを符号化して、前記行列の前記n1列と前記k2行を使用する積符号を実現する手段であって、前記第2の符号語は列パリティビットに対応する、前記インタリーブされたビットを符号化する手段と、
前記第2の符号語を送信する手段と
を備えることを特徴とする中継デバイス。 - 通信ネットワークからダウンロード可能な、および/またはコンピュータ読み取り可能な担体に記録されている、および/またはプロセッサによって実行可能なコンピュータプログラムであって、請求項10に記載の中継デバイスを実現するプログラム符号命令を備えることを特徴とするコンピュータプログラム。
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