JP6386640B2 - 並列ビットインターリーバ - Google Patents

Description

本発明はデジタル通信分野に関し、より詳細には、疑似巡回低密度パリティチェック符号を用いたビットインターリーブ符号化変調システム用のビットインターリーバに関する。

近年、デジタル通信分野において、ビットインターリーブ符号化変調（bit-interleaved coding and modulation：ＢＩＣＭ）システムが用いられている（例えば、非特許文献１参照）。

ＢＩＣＭシステムでは、一般に、次の３つのステップが行われる。

（１）データブロックを例えば疑似巡回低密度パリティチェック（quasi-cyclic low-density parity check：ＱＣ ＬＤＰＣ）符号を用いて符号語に符号化する。

（２）符号語のビットをビットインターリーブする。

（３）ビットインターリーブされた符号語をコンステレーションのビット数からなるコンステレーション語に分割し、コンステレーション語をコンステレーションにマッピングする。

ＥＴＳＩ ＥＮ ３０２ ７５５ Ｖ１．２．１（ＤＶＢ−Ｔ２規格）

一般に、疑似巡回低密度パリティチェック符号の符号語に施すインターリーブの効率化が望まれている。

本発明は、疑似巡回低密度パリティチェック符号の符号語に施すインターリーブの効率化を実現できるインターリーブ方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明のビットインターリーブ方法は、疑似巡回低密度パリティチェック符号を用いる通信システムにおけるビットインターリーブ方法であって、前記ビットインターリーブ方法は、それぞれがＱ個のビットからなるＮ個の巡回ブロックで構成される前記疑似巡回低密度パリティチェック符号の符号語を受信する受信ステップと、前記符号語のビットに対して当該符号語のビットの並び順を換えるビットパーミュテーション処理を施すビットパーミュテーションステップと、前記ビットパーミュテーション処理が施された符号語を、それぞれＭ個のビットよりなり、それぞれが２^M個の所定のコンステレーションポイントのいずれか１つを示す複数のコンステレーション語に分割する分割ステップと、を有し、前記ビットパーミュテーション処理が施される前の前記符号語はＮ／Ｍ個のセクションに分割され、各前記セクションはＭ個の前記巡回ブロックからなり、各前記コンステレーション語はＮ／Ｍ個の前記セクションのうちのいずれか１つと関連付けられており、前記ビットパーミュテーションステップは、各前記コンステレーション語が、関連付けられている前記セクション中のＭ個の異なる前記巡回ブロックのそれぞれの１個のビットからなる計Ｍ個のビットから構成され、各前記セクションのすべてのビットが当該セクションに関連付けられているＱ個の前記コンステレーション語にのみにマッピングされるように、前記ビットパーミュテーション処理を行う。

本発明のビットインターリーブ方法によれば、疑似巡回低密度パリティチェック符号の符号語に施すインターリーブの効率化を実現できる。

一般的なＢＩＣＭエンコーダを含むトランスミッタの構成を示すブロック図。 符号化率が１／２である疑似巡回低密度パリティチェック（quasi-cyclic low-density parity check：ＱＣ ＬＤＰＣ）符号のパリティチェック行列の一例を示す図。 符号化率が２／３であるリピートアキュミュレート疑似巡回低密度パリティチェック（repeat-accumulate quasi-cyclic low-density parity check：ＲＡ ＱＣ ＬＤＰＣ）符号のパリティチェック行列の一例を示す図。 行パーミュテーション後の図３のＲＡ ＱＣ ＬＤＰＣ符号のパリティチェック行列を示す図。 行パーミュテーションおよびパリティパーミュテーション後の図３のＲＡ ＱＣ ＬＤＰＣ符号のパリティチェック行列を示す図。 ８ＰＡＭシンボルにおいて符号化されたビットが互いに異なるロバストレベルを有することを説明する図。 巡回係数Ｑ＝８、１つの低密度パリティチェック符号語の巡回ブロック数Ｎ＝１２、１つのコンステレーションのビット数Ｍ＝４に対応する一般的なビットインターリーバの構成を示すブロック図。 （ａ）ＤＶＢ−Ｔ２規格で用いられるＤＶＢ−Ｔ２モジュレータの構成を示すブロック図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＤＶＢ−Ｔ２モジュレータのＢＩＣＭエンコーダの構成を示すブロック図。 （ａ）１２列のカラム‐ロウインターリーバによって行われる１６Ｋ符号（ＬＤＰＣ符号語長が１６２００ビットであるＬＤＰＣ符号）の符号語のビットの書き込み処理を示す図であり、（ｂ）はカラム‐ロウインターリーバによって行われる（ａ）で書き込まれた符号語のビットの読み出し処理を示す図。 （ａ）８列のカラム‐ロウインターリーバによって行われる１６Ｋ符号の符号語のビットの書き込み処理を示す図であり、（ｂ）はカラム‐ロウインターリーバによって行われる（ａ）で書き込まれた符号語のビットの読み出し処理を示す図。 ＤＶＢ−Ｔ２規格に準じた、１６ＱＡＭで１６Ｋ符号用のビット‐セルデマルチプレクサの構成を示すブロック図。 ＤＶＢ−Ｔ２規格に準じた、６４ＱＡＭで１６Ｋ符号用のビット‐セルデマルチプレクサの構成を示すブロック図。 ＤＶＢ−Ｔ２規格に準じた、２５６ＱＡＭで１６Ｋ符号用のビット‐セルデマルチプレクサの構成を示すブロック図。 ８列のＤＶＢ−Ｔ２ビットインターリーバにおいて１６Ｋ符号に対して起こり得る問題を示す図。 １２列のＤＶＢ−Ｔ２ビットインターリーバにおいて１６Ｋ符号に対して起こり得る問題を示す図。 ８列のＤＶＢ−Ｔ２ビットインターリーバにおいて１６Ｋ符号にカラムツイスト処理を適用する場合に起こり得る問題を示す図。 １２列のＤＶＢ−Ｔ２ビットインターリーバにおいて１６Ｋ符号にカラムツイスト処理を適用する場合に起こり得る問題を示す図。 （ａ）は発明者が鋭意研究した結果見つけた非常に効率的なインターリーバの提供を可能にする１つ目の条件を説明する図であり、（ｂ）は２つ目の条件を説明する図。 本発明の一実施形態に係るインターリーバによるマッピングの機能を示す図。 本発明の一実施形態に係るインターリーバの構成を示すブロック図。 （ａ）は図２０のセクションパーミュテーションを実施するセクションパーミュテーションユニットの一構成例を示すブロック図であり、（ｂ）は（ａ）のセクションパーミュテーションユニットによるマッピングの機能を示す図。 （ａ）は図２０のセクションパーミュテーションを実施するセクションパーミュテーションユニットの他の構成例を示すブロック図であり、（ｂ）は（ａ）のセクションパーミュテーションユニットによるマッピングの機能を示す図。 本発明の他の実施形態に係るインターリーバの構成を示すブロック図。 図２３のビットインターリーバの一構成例を示すブロック図。 本発明のさらに他の実施形態に係るトランスミッタの一構成例を示すブロック図。 本発明のさらに他の実施形態に係るＢＩＣＭエンコーダの一実装例を示すブロック図。 本発明のさらに他の実施形態に係る非反復ＢＩＣＭデコーダを有するレシーバの一構成例を示すブロック図。 本発明のさらに他の実施形態に係る反復ＢＩＣＭデコーダを有するレシーバの一構成例を示すブロック図。 本発明のさらに他の実施形態に係る反復ＢＩＣＭデコーダの一実装例を示すブロック図。

≪発明をするに至った経緯≫
図１は、一般的なビットインターリーブ符号化変調（bit-interleaved coding and modulation：ＢＩＣＭ）エンコーダを含むトランスミッタの構成を示すブロック図である。図１に示すトランスミッタ１００は、入力プロセシングユニット１１０、ＢＩＣＭエンコーダ（低密度パリティチェック（low-density parity check：ＬＤＰＣ）エンコーダ１２０、ビットインターリーバ１３０、コンステレーションマッパ１４０を含む）、およびモジュレータ１５０を備える。

入力プロセシングユニット１１０は、入力ビットストリームを所定長の複数ブロックに変換する。ＬＤＰＣエンコーダ１２０は、ＬＤＰＣ符号を用いてブロックを符号語に符号化し、符号語をビットインターリーバ１３０に送信する。ビットインターリーバ１３０は、ＬＤＰＣ符号語に対してインターリーブ処理を施し、インターリーブ処理を施した後、セル語（コンステレーション語）の列に分割する。コンステレーションマッパ１４０は各セル語（コンステレーション語）をコンステレーション（例えば、ＱＡＭ）の列にマッピングする。出力端の一般的なモジュレータ１５０は、ＢＩＣＭエンコーダの出力からＲＦ（Radio Frequency）電力増幅器までのすべての処理ブロックを含む。

ＬＤＰＣ符号は、パリティチェック行列（Parity-check Matrix：ＰＣＭ）により完全に定義される線形誤り訂正符号である。ＰＣＭは２値の疎行列であり、符号語ビット（変数ノードとも称される）とパリティチェック（検査ノードとも称される）の連結（connection）を示す。ＰＣＭの列および行は、それぞれ、変数ノードおよび検査ノードに対応する。変数ノードと検査ノードの結合は、ＰＣＭにおいて、「１」という要素で示されている。

ＬＤＰＣ符号には、疑似巡回低密度パリティチェック（quasi-cyclic low-density parity check：ＱＣ ＬＤＰＣ）符号と呼ばれる種類が存在する。ＱＣ ＬＤＰＣ符号は、特にハードウェア実装に適した構成を有する。事実、今日の規格のほとんどにおいてＱＣ ＬＤＰＣ符号が用いられている。ＱＣ ＬＤＰＣ符号のＰＣＭは、複数の巡回行列を有する特別な構成となっている。巡回行列とは、各行がその直前の行の要素を１つ巡回シフトした形になっている正方行列であり、重ね合わされた斜めの列（folded diagonal）が１つ、２つ、または、それ以上存在し得る。各巡回行列のサイズはＱ×Ｑである。ここでＱはＱＣ ＬＤＰＣ符号の巡回係数（cyclic factor）と称される。上記のような疑似巡回の構造により、Ｑ個の検査ノードを並列処理することができ、ＱＣ ＬＤＰＣ符号は効率的なハードウェア実装を行うために明らかに有利な符号である。

図２は、一例として、巡回係数Ｑ＝８であるＱＣ ＬＤＰＣ符号のＰＣＭを示す図である。なお、図２および後述する図３から図５において、最も小さな四角の１つがＰＣＭの１つの要素を表しており、そのうち黒塗りの四角の要素は「１」、それ以外の要素は「０」である。このＰＣＭは、重ね合わされた斜めの列が１つまたは２つある巡回行列を有する。このＱＣ ＬＤＰＣ符号は８×６＝４８ビットのブロックを８×１２＝９６ビットの符号語に符号化する。従って、このＱＣ ＬＤＰＣ符号の符号化率は４８／９６＝１／２である。符号語ビットはＱビットを有する複数のブロックに分割される。巡回係数Ｑビットのブロックを本明細書では巡回ブロック（または、巡回グループ）と称する。

ＱＣ ＬＤＰＣ符号には、リピートアキュミュレート疑似巡回低密度パリティチェック（repeat-accumulate quasi-cyclic low-density parity check：ＲＡ ＱＣ ＬＤＰＣ）符号という特別な種類が存在する。ＲＡ ＱＣ ＬＤＰＣ符号は、符号化が容易であることで知られており、数多くの規格（例えば、ＤＶＢ−Ｓ２規格、ＤＶＢ−Ｔ２規格、ＤＶＢ−Ｃ２規格といった第二世代ＤＶＢ規格）において採用されている。ＰＣＭの右側はパリティビットに対応し、その部分における「１」の要素の配置は階段構造となっている。図３に符号化率が２／３であるＲＡ ＱＣ ＬＤＰＣ符号のＰＣＭを例示する。

なお、ＤＶＢ−ＴはDigital Video Broadcasting - Terrestrialの略であり、ＤＶＢ−Ｓ２はDigital Video Broadcasting - Second Generation Satelliteの略であり、ＤＶＢ−Ｔ２はDigital Video Broadcasting - Second Generation Terrestrialの略であり、ＤＶＢ−Ｃ２はDigital Video Broadcasting - Second Generation Cableの略語である。

図３に示すＰＣＭに対してこの行の並び順を換える簡単な行パーミュテーションを施すことによって、図４に示すように、パリティ部分を除いたＲＡ ＱＣ ＬＤＰＣ符号の擬似巡回構造が明らかになる。行パーミュテーションは単にグラフ上の表現を変更することを意味し、符号の定義には一切の影響を与えない。

行パーミュテーションが施された図４に示すＰＣＭのパリティビットのみにビットの並び順を換える適切なパーミュテーションを施すことにより、ＰＣＭのパリティ部分も疑似巡回構造を有するようになる。この手法は当技術分野で周知であり、ＤＶＢ−Ｔ２規格等ではパリティインターリーブまたはパリティパーミュテーションという名称で用いられている。図４に示すＰＣＭに対してパリティパーミュテーションを施した結果得られるＰＣＭを図５に示す。

通常、ＬＤＰＣ符号語はビット毎に重要度が異なり、また、コンステレーションはビット毎にロバストレベルが異なる。ＬＤＰＣ符号語のビットを直接、即ちインターリーブせずにコンステレーションにマッピングすると、最適な性能には至らない。このため、ＬＤＰＣ符号語のビットをコンステレーションにマッピングする前にＬＤＰＣ符号語のビットがインターリーブされる必要がある。

この目的のために、図１に示すように、ＬＤＰＣエンコーダ１２０とコンステレーションマッパ１４０の間にビットインターリーバ１３０が設けられている。ビットインターリーバ１３０を入念に設計することによって、ＬＤＰＣ符号語のビットとコンステレーションにより符号化されるビットとの関連性が向上し、受信性能の改善に繋がる。その性能は、通常、ＳＮ比（Signal to Noise Ratio：ＳＮＲ）の関数としての符号誤り率（Bit Error Rate：ＢＥＲ）を用いて測定される。

ＬＤＰＣ符号語のビット毎に重要度が異なる主な理由は、全てのビットに対して同じ回数のパリティチェックが施されるとは限らないことである。符号語ビット（変数ノード）に施されるパリティチェックの回数（検査ノードの数）が多いほど、反復ＬＤＰＣ復号処理において符号語ビットの重要度は高くなる。もう一つの理由は、ＬＤＰＣ符号のタナーグラフ表現における巡回に対する連結性（connectivity）が変数ノード毎に異なることである。このために、符号語ビットに同じ回数のパリティチェックが施されたとしても、符号語ビットの重要度が異なる可能性がある。これらの見解は当技術分野で周知である。原則として、変数ノードと連結する検査ノードの数が大きくなると、その変数ノードの重要度は増す。

特にＱＣ ＬＤＰＣ符号の場合、Ｑビットの巡回ブロックに含まれる全てのビットは、同じ回数のパリティチェックが施され、タナーグラフにおける巡回に対する連結性が同じであるため、同じ重要度を有する。

同様に、コンステレーションにおいて符号化されたビットのロバストレベルが異なることも周知の事実である。例えば、複素直交振幅変調（quadrature amplitude modulation：ＱＡＭ）コンステレーションは２つのそれぞれ独立したパルス振幅変調（pulse amplitude modulation：ＰＡＭ）シンボルから成り、そのうち１つが実数部に対応し、もう１つが虚数部に対応する。２つのＰＡＭシンボルはそれぞれ同じ数Ｍのビットを符号化する。グレイ符号を用いた８ＰＡＭシンボルを示す図６に示されるように、１つのＰＡＭシンボルにおいて符号化されたビットのロバストレベルは互いに異なる。このようにロバストレベルが互いに異なるのは、各ビット（０または１）によって定義される２つのサブセット間の距離が、ビット毎に異なるためである。この距離が大きいほど、そのビットのロバストレベルまたは信頼度は高い。図６では、ビットｂ３のロバストレベルが最も高く、ビットｂ１のロバストレベルが最も低い。

従って、１６ＱＡＭコンステレーションは４個のビットを符号化し、２つのロバストレベルを有する。６４ＱＡＭコンステレーションは６個のビットを符号化し、３つのロバストレベルを有する。２５６ＱＡＭコンステレーションは８個のビットを符号化し、４つのロバストレベルを有する。

本明細書では、説明のために、以下のパラメータを用いる。

巡回係数：Ｑ＝８
１つのＬＤＰＣ符号語の巡回ブロック数：Ｎ＝１２
１つのコンステレーションのビット数：Ｍ＝４、即ち１６ＱＡＭ
上記パラメータでは、１つのＬＤＰＣ符号語がマッピングされるコンステレーション数はＱ×Ｎ／Ｍ＝２４である。通常、パラメータＱおよびＮの選択は、システムがサポートする全てのコンステレーションについて、Ｑ×ＮがＭの倍数となるように行われなければならない。

図７は上記パラメータに対応する一般的なインターリーバの構成を示すブロック図である。図７において、ＱＢ１、・・・、ＱＢ１２は１２個の巡回ブロックであり、Ｃ１、・・・、Ｃ２４は２４個のコンステレーション語である。図７の例では、ビットインターリーバ７１０は、ＬＤＰＣ符号語の９６ビットをインターリーブする。

従来のビットインターリーバとして、ＤＶＢ−Ｔ２規格（ＥＴＳＩ ＥＮ ３０２ ７５５）のものが知られている。ＤＶＢ−Ｔ２規格はテレビジョン規格であるＤＶＢ−Ｔ規格を改良したものであり、デジタル地上テレビジョン放送用の第２世代ベースライン送信システムについて記載されている。ＤＶＢ−Ｔ２規格には、デジタルテレビジョンサービスや一般的なデータを送信するためのチャネル符号化変調システムについて詳述されている。

図８（ａ）は、ＤＶＢ−Ｔ２規格で用いられるモジュレータ（ＤＶＢ−Ｔ２モジュレータ）の構成を示すブロック図である。図８（ａ）に示すＤＶＢ−Ｔ２モジュレータ８００は、入力プロセッシングユニット８１０、ＢＩＣＭエンコーダ８２０、フレームビルダー８３０、およびＯＦＤＭジェネレータ８４０を備える。

入力プロセシングユニット８１０は、入力ビットストリームを所定長の複数ブロックに変換する。ＢＩＣＭエンコーダ８２０は、入力に対してＢＩＣＭ処理を施す。フレームビルダー８３０は、ＢＩＣＭエンコーダ８２０からの入力等を用いてＤＶＢ−Ｔ２方式の伝送フレーム構成を生成する。ＯＦＤＭジェネレータ８４０はＤＶＢ−Ｔ２方式の伝送フレーム構成に対して、パイロット付加、高速逆フーリエ変換、ガードインターバル挿入などを行い、ＤＶＢ−Ｔ２方式の送信信号を出力する。

ＤＶＢ−Ｔ２規格で用いられるＢＩＣＭは、ＥＴＳＩ規格 ＥＮ ３０２ ７５５の第６章で説明されている。当規格は本明細書において援用されおり、以下にその説明を記す。

図８（ｂ）は、図８（ａ）に示すＤＶＢ−Ｔ２モジュレータのＢＩＣＭエンコーダ８２０の構成を示すブロック図である。ただし、図８（ｂ）では、ＢＣＨ外符号化、コンステレーション回転、セルインターリーバ、時間インターリーバなどを省略している。

ＢＩＣＭエンコーダ８２０は、ＬＤＰＣエンコーダ８２１、ビットインターリーバ（パリティインターリーバ８２２、カラム‐ロウインターリーバ８２３を含む）、ビット−セルデマルチプレクサ８２４、およびＱＡＭマッパ８２５を備える。

ＬＤＰＣエンコーダ８２１は、ＬＤＰＣ符号を用いてブロックを符号語に符号化する。ビットインターリーバ（パリティインターリーバ８２２、カラム‐ロウインターリーバ８２３）は、符号語のビットに対してその並び順を換えるインターリーブ処理を施す。ビット−セルデマルチプレクサ８２４は、インターリーブ処理が施された符号語のビットをセル語（コンステレーション語）に多重分離する。ＱＡＭマッパ８２５は、セル語（コンステレーション語）を複素ＱＡＭシンボルにマッピングする。なお、複素ＱＡＭシンボルはセルとも称される。事実、ビット−セルデマルチプレクサ８２４は、ビットインターリーバの一部であるとみなされてもよい。この場合、ＤＶＢ−Ｔ２規格に基づくＢＩＣＭエンコーダは、図１に示される標準構成を備えるとみなすことができる。

ＤＶＢ−Ｔ２規格において用いられるＬＤＰＣ符号は、巡回係数Ｑ＝３６０を有するＲＡ ＱＣ ＬＤＰＣ符号である。ＤＶＢ−Ｔ２規格では、符号語長として１６２００ビットと６４８００ビットの２つが定義されている。符号語長が１６２００ビットであるＬＤＰＣ符号および符号語長が６４８００ビットであるＬＤＰＣ符号を、本明細書では、１６Ｋ符号（または、１６Ｋ ＬＤＰＣ符号）および６４Ｋ符号（または、６４Ｋ ＬＤＰＣ符号）と称する。１つの符号語に含まれる巡回ブロック数は、１６Ｋ符号の場合は４５個、６４Ｋ符号の場合は１８０個である。これらの２つのブロック長（符号語長）に対応する使用可能な符号は、ＤＶＢ−Ｔ２規格であるＥＴＳＩ ＥＮ ３０２ ７５５の表Ａ．１〜表Ａ．６に列挙されている。

ビットインターリーバは、ＱＰＳＫより大きいコンステレーションに対してのみ利用され、パリティインターリーバ８２２、カラム‐ロウインターリーバ８２３、およびビット‐セルデマルチプレクサ８２４を備える。なお、ＤＶＢ−Ｔ２規格の定義では、ビット‐セルデマルチプレクサ８２４はビットインターリーバに含まれない。しかしながら、本発明は、コンステレーションマッピング前にＬＤＰＣ符号に施すインターリーブに関するものであるので、ビット‐セルデマルチプレクサ８２４もビットインターリーブの一部として取り扱うものとする。

パリティインターリーバ８２２は、上述したように（図４および図５参照）、パリティビットの疑似巡回構造を明らかにするため、符号語のパリティビットの並び順を換えるパリティパーミュテーションを行う。

カラム‐ロウインターリーバ８２３は、概念的には、ＬＤＰＣ符号語のビットを、インターリーバ行列の列に沿って書き込み、行に沿って読み出すことによって機能する。ＬＤＰＣ符号語に含まれる最初のビットが最初に書き込まれ、最初に読み出される。カラム‐ロウインターリーバ８２３は、ＬＤＰＣ符号語のビットを書き込んだ後、ビットの読み出しを開始する前に、その列に対してビットを所定数の位置だけ巡回的にずらす。これはＤＶＢ−Ｔ２規格においてカラムツイスト（column twisting）と呼ばれる。上記２つのＬＤＰＣ符号語長と様々なコンステレーションサイズとに対応するインターリーバ行列の列数Ｎｃと行数Ｎｒを以下の表１に示す。

２５６ＱＡＭコンステレーションで１６Ｋ符号の場合を除き、列数Ｎｃは、１つのコンステレーションのビット数の２倍である。この例外の理由は、ＬＤＰＣ符号語長である１６２００は、１６、即ち２５６ＱＡＭコンステレーションにおけるビット数の２倍、の倍数でないためである。

カラム‐ロウインターリーバ８２３の１６Ｋ符号の符号語のビットの書き込み処理および読み出し処理を、列数が１２の場合について図９（ａ）、（ｂ）に、列数が８の場合について図１０（ａ）、（ｂ）に示す。各図において、小さな四角はそれぞれＬＤＰＣ符号語の１ビットに対応し、黒塗りの四角はＬＤＰＣ符号語の先頭ビットを示す。矢印は、ビットがインターリーバ行列に書き込まれ、インターリーバ行列から読み出される順序を示す。例えば、インターリーバ行列の列数が１２の場合、１６Ｋ符号の符号語のビットは、図９（ａ）に示すように、（行１、列１）、（行２、列１）、・・・、（行１３５０、列１）、（行１、列２）、・・・、（行１３５０、列１２）の順序で書き込まれ、図９（ｂ）に示すように、（行１、列１）、（行１、列２）、・・・、（行１、列１２）、（行２、列１）、・・・、（行１３５０、列１２）の順序で読み出される。なお、カラムツイスト処理は図９（ａ）、（ｂ）および図１０（ａ）、（ｂ）には示されていない。

ＱＡＭマッピングに先立ち、ビット‐セルデマルチプレクサ８２４は、各ＬＤＰＣ符号語を多重分離することで複数の並列ビットストリームを得る。ストリームの数は、２５６ＱＡＭコンステレーションで１６Ｋ ＬＤＰＣ符号の場合を除き、１つのＱＡＭコンステレーションにおいて符号化されるビット数Ｍの２倍、即ち２×Ｍである。また、２５６ＱＡＭコンステレーションで１６Ｋ ＬＤＰＣ符号の場合、ストリームの数は、１つのＱＡＭコンステレーションにおいて符号化されるビット数Ｍである。１つのコンステレーションにおいて符号化されるＭビットを、セル語（または、コンステレーション語）と称する。以下のように、１６Ｋ ＬＤＰＣ符号では、１つの符号語から得られるセル語の数は１６２００／Ｍである。

ＱＰＳＫの場合、８１００セル
１６ＱＡＭの場合、４０５０セル
６４ＱＡＭの場合、２７００セル
２５６ＱＡＭの場合、２０２５セル
上記の表１によると、ＱＰＳＫより大きなコンステレーションについては、並列ストリームの数はカラム‐ロウインターリーバの列数に等しい。１６Ｋ ＬＤＰＣ符号について、１６ＱＡＭコンステレーション、６４ＱＡＭコンステレーション、２５６ＱＡＭコンステレーションに対応するビット‐セルデマルチプレクサを、それぞれ、図１１、図１２、図１３に示す。なお、ビットの表記はＤＶＢ−Ｔ２規格で用いられているものである。

ビット‐セルデマルチプレクサは、図１１（図１２、図１３）に示すように、シンプルデマルチプレクサ１１１０（１２１０、１３１０）とデマルチパーミュテーションユニット１１２０（１２２０、１３２０）を備える。

ビット‐セルデマルチプレクサは、シンプルデマルチプレクサ１１１０（１２１０、１３１０）によって、インターリーブ処理が施されたＬＤＰＣ符号語を単に多重分離することに加え、デマルチパーミュテーションユニット１１２０（１２２０、１３２０）によって、多重分離された並列ビットストリームに対してその並び順を換えるパーミュテーション処理を行う。

ただし、カラム‐ロウインターリーバが用いられている場合（１６ＱＡＭコンステレーション以上）、並列ビットストリームの数はカラム‐ロウインターリーバの列数と同一であるため、ビットストリームのパーミュテーションはカラム‐ロウインターリーバの列に対してその並び順を換えるパーミュテーションと同等である点を認識することが重要である。これが、ビット‐セルデマルチプレクサによるパーミュテーションをビットインターリーバの一部とみなすことができる、理由である。

本質的に、ＤＶＢ−Ｔ２規格において用いられるビットインターリーバには２つの問題が付随する。

１つ目の問題は、ＬＤＰＣ符号語における巡回ブロックの数がビットインターリーバ行列の列数の倍数でない場合、並列性が損なわれるという問題である。並列性が低下するとレイテンシが増大する。これは特にレシーバにおいて反復ＢＩＣＭ復号が用いられている場合に問題となる。この状況は、ＤＶＢ−Ｔ２規格の場合、ＬＤＰＣ符号語長とコンステレーションのサイズの組み合わせのいくつかで起こる。

図１４および図１５は、１６Ｋ ＬＤＰＣ符号において、それぞれインターリーバ行列の列数が８および１２である場合に起こる上記の状況を示す図である。１６ＱＡＭコンステレーションおよび２５６ＱＡＭコンステレーションでは、８列のインターリーバ行列が使用される。６４ＱＡＭコンステレーションでは、１２列のインターリーバ行列が使用される。グリッドはＬＤＰＣ符号語を表し、小さな四角はＬＤＰＣ符号語の１ビットを表し、行は巡回ブロックに対応し、列は複数の巡回ブロックにおいて互いに同一のビットインデックスを有するビットに対応する。黒塗りの四角は、インターリーバ行列の先頭行における８ビットおよび１２ビットを表している。なお、分かり易くするため、１つの巡回ブロックのビット数を３６０から７２に減らして図示しているものの、これにより理解度に影響が及ぶことはない。

２つ目の問題は、ＤＶＢ−Ｔ２規格において、可能なビットインターリーバの構成の数が、ビットインターリーバ行列の列数によって制限されることである。

ＤＶＢ−Ｔ２ビットインターリーバのさらなる問題は、カラムツイスト処理によって、パーミュテーションの規則性および並列性がさらに損なわれるということである。図１６および図１７は、それぞれ図１４および図１５と同様の状況を示しているが、カラムツイスト処理が適用されている点が異なる。１６Ｋ ＬＤＰＣ符号でインターリーバ行列が８列の場合に、ＤＶＢ−Ｔ２ビットインターリーバにおいて用いられる列毎のカラムツイスト値は（０，０，０，１，７，２０，２０，２１）である。また、１６Ｋ ＬＤＰＣ符号でインターリーバ行列が１２列の場合に、ＤＶＢ−Ｔ２ビットインターリーバにおいて用いられる列毎のカラムツイスト値は、（０，０，０，２，２，２，３，３，３，６，７，７）である。

したがって、レイテンシを低減し並列性を高めたビットインターリーバを提供する必要がある。これらの特性は、特に反復ＢＩＣＭ復号において重要である。

≪発明者が得た知見≫
発明者は、鋭意研究を行った結果、以下の２つの条件が満たされるとき、非常に効率的なインターリーバが提供できるという知見を得た。

（条件１）
各コンステレーション語のＭ個のビットが、ＬＤＰＣ符号語のＭ個の異なる巡回ブロックにマッピングされる。これは、ＬＤＰＣ符号語のＭ個の異なる巡回ブロックから１ビットずつコンステレーション語にマッピングする、ことと等価である。この概要を図１８（ａ）に示す。

（条件２）
Ｍ個の巡回ブロックにマッピングされるすべてのコンステレーション語が、当該Ｍ個の巡回ブロックのみにマッピングされる。これは、ＱビットからなるＭ個の異なる巡回ブロックのＭ×Ｑ個のビットの全ては、Ｑ個のコンステレーション語にのみマッピングされる、ことと等価である。この概要を図１８（ｂ）に示す。

上記条件では、ちょうどＱ個のコンステレーション語は、各Ｍ個の巡回ブロックにマッピングされていることになる。

≪実施の形態≫
以下、上記の条件１、条件２を満たすビットインターリーバ（並列ビットインターリーバ）の詳細について説明する。なお、以下において、実質的に同じ処理内容、および、同じ処理内容を行う構成ユニットには同じ符号を付す。

本明細書では、Ｍ個の巡回ブロックよりなるグループのそれぞれ、または、Ｑ個のコンステレーション語よりなるグループのそれぞれを、セクション（または、インターリーバセクション）と呼ぶ。

図１９および図２０は、本発明の一実施形態に係る、上記パラメータ（Ｑ＝８、Ｍ＝４、Ｎ＝１２）に対応する条件１、条件２を満たすビットインターリーバによるマッピングの機能を示す図および当該ビットインターリーバの一構成例を示すブロック図である。

図１９および図２０では、ＱＣ−ＬＤＰＣ符号の符号語は、それぞれがＱ＝８個のビットからなるＮ＝１２個の巡回ブロックＱＢ１〜ＱＢ１２で構成されている。２４個のコンステレーション語はそれぞれＭ＝４個のビットからなり、それぞれが２^M＝１６個のコンステレーションポイントのいずれか１つを示す。ビットインターリーバは、Ｎ／Ｍ＝３個のセクションに分けられ、２４個のコンステレーション語はＮ／Ｍ＝３個のセクションのいずれか１つに関連付けられる。

ビットインターリーバ２０００は、ビットパーミュテーションユニット２０１０を有し、ビットパーミュテーションユニット２０１０は互いに独立して（互いに依存せずに）動作するＮ／Ｍ（＝３）個のセクションパーミュテーションユニット２０２１、２０２２、２０２３を有する。なお、セクションパーミュテーションユニットを３つ備えるようにする代わりに、例えば１つのセクションパーミュテーションユニットを用いて処理対象を時系列に切り替えながら後述する３つのセクションパーミュテーション処理を行うようにしてもよい。

セクションパーミュテーションユニット（２０２１、２０２２、２０２３）は、互いに独立して（互いに依存せずに）、８個のコンステレーション語（Ｃ１〜Ｃ８、Ｃ９〜Ｃ１６、Ｃ１７〜Ｃ２４）の各々に、４個の巡回ブロック（ＱＢ１〜ＱＢ４、ＱＢ５〜ＱＢ８、ＱＢ９〜ＱＢ１２）のそれぞれから１ビットずつマッピングされるように、４個の巡回ブロックの計３２個のビットに対してその並び順を換えるセクションパーミュテーション処理を施す。

上述の２つの条件１、条件２は、単に、ビットインターリーバがＮ／Ｍ個の並列セクションに分けられることを保証するだけのものである。これらの並列セクションに対して施すセクションパーミュテーション処理に、互いに同じパーミュテーション規則が適用されてもよいし、互いに異なるパーミュテーション規則が適用されてもよいし、一部だけが互いに同じパーミュテーション規則が適用されてもよい。

例えば、セクションパーミュテーションユニットは、巡回ブロックのＱ個のビット（ＬＤＰＣ復号処理において重要度が互いに等しい）を、Ｑ個のコンステレーション語の同じビットインデックスのビット（ロバストレベルが互いに等しい）にマッピングするようにしてもよい。それぞれの巡回ブロックにおいて、Ｑ個のビットは、順に、あるいはパーミュテーションされた順に並べることができる。後者を図２１（ａ）、（ｂ）を用いて、前者を図２２（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。

図２１（ａ）は、図２０のセクションパーミュテーションユニットの一構成例を示す図である。

セクションパーミュテーションユニット２１０１は、巡回ブロック内パーミュテーションユニット２１１１〜２１１４、およびカラム‐ロウパーミュテーションユニット２１３１を有する。なお、巡回ブロック内パーミュテーションユニットを４つ備えるようにする代わりに、例えば１つの巡回ブロック内パーミュテーションユニットを用いて処理対象を時系列に切り替えながら後述する４つの巡回ブロック内パーミュテーション処理を行うようにしてもよい。

巡回ブロック内パーミュテーションユニット（２１１１〜２１１４）は、巡回ブロック（ＱＢ１〜ＱＢ４）のＱ個（８個）のビットに対してその並び順を換える巡回ブロック内パーミュテーション処理を施す。１つのセクション内の巡回ブロックに対して施す巡回ブロック内パーミュテーション処理に、例えば、互いに同じパーミュテーション規則が適用されてもよいし、互いに異なるパーミュテーション規則が適用されてもよいし、一部だけが互いに同じパーミュテーション規則が適用されてもよい。

カラム‐ロウパーミュテーションユニット２１３１は、Ｍ×Ｑ個（３２個）のビットに対してこの並び順を換えるカラム‐ロウパーミュテーション処理を施す。詳述すれば、カラム‐ロウパーミュテーションユニット２１３１は、Ｍ×Ｑ個（３２個）のビットをＱ列Ｍ行（８列４行）の行列の行方向に書き込み、書き込んだＭ×Ｑ個（３２個）のビットを列方向に読み出すことと等価なカラム‐ロウパーミュテーション処理を行う。なお、カラム‐ロウパーミュテーションユニット２１３１によるカラム‐ロウパーミュテーション処理は、図９（ａ）、（ｂ）の１２列１３５０行がＱ列Ｍ行に置き換わり、書き込み処理が列方向から行方向に、読み出し処理が行方向から列方向に換わったものである。

図２１（ｂ）は、図２１（ａ）のセクションパーミュテーションユニットによるマッピングの機能を示す図である。図２１（ｂ）では、各コンステレーション語のＭ＝４個のビットがｂ１〜ｂ４で示されている。

ただし、セクションパーミュテーション処理において巡回ブロック内パーミュテーション処理が実施されなくてもよい。

図２０のセクションパーミュテーションの別の例である、巡回ブロック内パーミュテーション処理を実施しないセクションパーミュテーションユニットの一構成例およびこのセクションパーミュテーションユニットによるマッピングの機能を図２２（ａ）および図２２（ｂ）に示す。セクションパーミュテーションユニット２２０１は、カラム‐ロウパーミュテーションユニット２１３１を有し、カラム‐ロウパーミュテーション処理のみ行う。図２２（ｂ）では、各コンステレーション語のＭ＝４個のビットがｂ１〜ｂ４で示されている。

ただし、巡回ブロックＱＢ５〜ＱＢ８、ＱＢ９〜ＱＢ１２に対して、図２１および図２２でそれぞれ説明したセクションパーミュテーションが行われるようにしてもよい。

本発明の他の実施の形態では、ビットインターリーバは、セクションパーミュテーション処理を行う前に、付加的にＮ個の巡回ブロックに対してその並び順を換える巡回ブロックパーミュテーション処理を行う。付加的に巡回ブロックパーミュテーション処理を施すビットインターリーバの一構成例を図２３に示す。ここでの巡回ブロックパーミュテーションは、ＤＶＢ−Ｔ２規格におけるビット‐セルデマルチプレクサによるパーミュテーションと同様の役割を果たすものである。

図２３に示すビットインターリーバ２３００は、巡回ブロックパーミュテーションユニット２３１０と、ビットパーミュテーションユニット２０１０（セクションパーミュテーションユニット２０２１〜２０２３を含む）を備える。

巡回ブロックパーミュテーションユニット２３１０は、巡回ブロックＱＢ１〜ＱＢ１２に対してその並び順を換える巡回ブロックパーミュテーション処理２３１１〜２３１８を施す。なお、巡回ブロックパーミュテーション処理２３１１〜２３１８で用いられるパーミュテーション規則は互いに同じである。

Ｎ個の巡回ブロックに対して施す巡回ブロックパーミュテーションは、それによりＬＤＰＣ符号語のビットをコンステレーションのビットに最適にマッピングすることが可能となり、受信性能の最適化につながるため、特に有益である。

図２４は、図２３のビットインターリーバの一構成例を示すブロック図である。図２４のビットインターリーバ２４００は、下記のステージＡ、Ｂ、Ｃの３つのパーミュテーション処理を実施する。

ステージＡ：巡回ブロック（間）パーミュテーション
ステージＢ：巡回ブロック内パーミュテーション
ステージＣ：カラム‐ロウパーミュテーション
ここで、巡回ブロック（間）パーミュテーションは符号語を構成するＮ個の巡回ブロックの並び順を換えるパーミュテーションであり、巡回ブロック内パーミュテーションは巡回ブロックを構成するＱ個のビットの並び順を換えるパーミュテーションであり、カラム‐ロウパーミュテーションは、セクションを構成するＭ×Ｑ個のビットの並び順を換えるパーミュテーションである。

図２４に示すビットインターリーバ２４００は、巡回ブロックパーミュテーションユニット２３１０と、ビットパーミュテーションユニット２０１０（セクションパーミュテーションユニット２１０１〜２１０３）を備える。セクションパーミュテーションユニット２１０１（２１０２、２１０３）は、巡回ブロック内パーミュテーションユニット２１１１〜２１１４（２１１５〜２１１８、２１１９〜２１２２）と、カラム‐ロウパーミュテーションユニット２１３１（２１３２、２１３３）を備える。

ビットインターリーバ２４００は、巡回ブロックパーミュテーションユニット２３１０によって巡回ブロック（間）パーミュテーションを行い（ステージＡ）、巡回ブロック内パーミュテーションユニット２１１１〜２１２２によって巡回ブロック内パーミュテーションを行い（ステージＢ）、カラム‐ロウパーミュテーションユニット２１３１〜２１３３）によってカラム‐ロウパーミュテーションを行う（ステージＣ）。

図２４に示すビットインターリーバから巡回ブロック内パーミュテーションユニット２１１１〜２１２２を取り除いて、巡回ブロック内パーミュテーションを行わないように、ビットインターリーバを構成してもよい。また、ビットインターリーバは、巡回ブロック内パーミュテーションを、巡回ブロック（間）パーミュテーションの後に実施する代わりに、巡回ブロック（間）パーミュテーションの前に実施してもよく、巡回ブロック（間）パーミュテーションの前後で実施するようにしてもよい。

なお、複数の巡回ブロック内パーミュテーションユニットは互いに同様の構成であってもよい。このため、複数の巡回ブロック内パーミュテーションユニットは同一の機能リソース（ハードウェアブロックなど）によって実装可能である。また、複数の巡回ブロック内パーミュテーションは巡回的なシフト処理からなっていてもよく、この場合、バレルシフタを用いた効率的なハードウェア実装が可能となる。ＬＤＰＣデコーダに用いているバレルシフタを利用して実装することも可能である。

以下、条件１、条件２を満たすビットインターリーブ処理を行うビットインターリーバを含むトランスミッタの一構成例について図２５を用いて説明する。

図２５は、本発明のさらに他の実施形態に係るトランスミッタの一構成例を示すブロック図である。図２５に示すトランスミッタ２５００は、ＢＩＣＭエンコーダ（ＬＤＰＣエンコーダ２５１０、ビットインターリーバ２５２０、コンステレーションマッパ２５３０を含む）と、モジュレータ２５４０を備える。

ＬＤＰＣエンコーダ２５１０は、入力ブロックをＱＣ−ＬＤＰＣ符号を用いて符号語に符号化し、符号語をビットインターリーバ２５２０へ出力する。

ビットインターリーバ２５２０は、ＬＤＰＣエンコーダ２５１０からＱＣ−ＬＤＰＣ符号の符号語を受け取る。この符号語は、Ｎ＝１２個の巡回ブロックからなり、各巡回ブロックはＱ＝８個のビットからなる。そして、ビットインターリーバ２５２０は、符号語のビットに対してその並び順を換えるビットインターリーブ処理を施す。ビットインターリーバ２５２０は、ビットインターリーブ処理が施された符号語を、それぞれＭ＝４個のビットよりなり、それぞれが２^M＝１６個の所定のコンステレーションポイントのいずれか１つを示す複数のコンステレーション語に分割してコンステレーションマッパ２５３０へ出力する。ただし、ビットインターリーバ２５２０は、ビットインターリーブ処理として、例えば図１９から図２２で説明した、または、その変形として説明したビットパーミュテーション処理を行う。または、ビットインターリーバ２５２０は、ビットインターリーブ処理として、ビットパーミュテーション処理に加えて、例えば図２３から図２４で説明した、または、その変形として説明した巡回ブロックパーミュテーション処理を追加的に行ってもよい。

コンステレーションマッパ２５３０は、ビットインターリーバ２５２０からコンステレーション語を受け取り、受け取ったコンステレーション語に対してコンステレーションマッピング処理を行う。

モジュレータ２７４０は、直交周波数分割多重（orthogonal frequency division multiplexing：ＯＦＤＭ）変調などを行って送信信号を生成する。

以下、条件１、条件２を満たすビットインターリーブ処理を行うビットインターリーバを含むＢＩＣＭエンコーダの一実装例について図２６を用いて説明する。

図２６は、本発明のさらに他の実施の形態に係るＢＩＣＭエンコーダの一実装例を示すブロック図である。図２６のＢＩＣＭエンコーダ２６００は、上記パラメータ（Ｑ＝８、Ｎ＝１２、Ｍ＝４）に対応するものである。

図２６に示すＢＩＣＭエンコーダ２６００は、メインメモリ２６０１、ＬＤＰＣコントローラ２６１１、ローテータ２６１２、検査ノードプロセッサ群２６１３、デローテータ２６１４、ＱＢカウンタ２６３１、テーブル２６３２、インターリーバ２６３３、レジスタ群２６３４、インターリーバ２６３５、およびマッパ群２６５１を備える。

図２６では、Ｑ＝８であることを考慮して、メインメモリ２６０１の読み出しが８ビットずつ行われ、検査ノードプロセッサ群２６１３には８個の検査ノードプロセッサがあり、マッパ群２６５１には８個のマッパが存在する。また、Ｍ＝４であることを考慮して、レジスタ群２６３４には４個のレジスタがある。

メインメモリ２６０１は、送信すべきビット列を例えば入力プロセシングユニット（不図示）から受け取り、受け取ったビット列を保持する。

ＬＤＰＣコントローラ２６１１は、メインメモリ２６０１に対して読み出しアドレスを出力し、これによりメインメモリ２６０１はビット列の先頭から８ビットずつローテータ２６１２へ出力する。ローテータ２６１２は、ＬＤＰＣコントローラ２６１１による制御を受けて、メインメモリ２６０１から供給される８ビットを所定数巡回シフトし、巡回シフト後の８ビットを検査ノードプロセッサ群２６１３の各検査ノードプロセッサに対して１ビットずつ出力する。各検査ノードプロセッサ群２６１３の各検査ノードプロセッサは、ＬＤＰＣコントローラ２６１１による制御を受けて、入力された１ビットに対して検査ノード処理を行い、１ビットの処理結果をデローテータ２６１４へ出力する。デローテータ２６１４は、ＬＤＰＣコントローラ２６１１による制御を受けて、検査ノードプロセッサ群２６１３から受け取った８ビットをローテータ２６１２による巡回シフトを打ち消すように所定数巡回シフトし、巡回シフト後の８ビットをメインメモリ２６０１へ出力する。ＬＤＰＣコントローラ２６１１は、メインメモリ２６０１に対して書き込みアドレスを出力し、これによりメインメモリ２６０１はデローテータ２６１４から供給される８ビットを保持する。ただし、ＬＤＰＣコントローラ２６１１、ローテータ２６１２、検査ノードプロセッサ群２６１３、およびデローテータ２６１４が、図２５におけるＢＩＣＭエンコーダのＬＤＰＣエンコーダ２５１０を構成する。

ＱＢカウンタ２６３１は０から１１までカウントするものであり、カウンタ値をテーブル２６３２へ出力する。なお、ＱＢカウンタ２６３１によるカウント動作はＮ＝１２を考慮したものである。

テーブル２６３２は、巡回ブロックパーミュテーションの規則を記憶した単純なルックアップテーブルである。つまり、テーブル２６３２は、Ｎ＝１２個の巡回ブロックの読み出し順序の情報（ＱＢカウンタ２６３１による１２個のカウンタ値にそれぞれ異なる巡回ブロックを対応付けた情報）を保持している。テーブル２６３２は、ＱＢカウンタ２６３１から供給されるカウンタ値に対応した巡回ブロック１個分のビット（Ｑ＝８個のビット）がメインメモリ２６０１からインターリーバ２６３３へ供給されるように、メインメモリ２６０１に対して読み出しアドレスを出力する。これにより、メインメモリ２６０１はＱＢカウンタ２６３１のカウンタ値に対応した巡回ブロック１個分のビットをインターリーバ２６３３へ出力する。なお、このテーブル２６３２の処理によって巡回ブロックパーミュテーション（ステージＡ）が実現される。

インターリーバ２６３３は、メインメモリ２６０１から供給された巡回ブロック１個分のビットを所定数巡回シフトさせて、レジスタ群２６３４の１段目のレジスタに出力する。なお、このインターリーバ２６３３の処理によって巡回ブロック内パーミュテーション（ステージＢ）が実現される。ただし、レジスタ群２６３４の各レジスタは制御パルスを受けたタイミングで巡回ブロック１個分のビットを保持し、保持した巡回ブロック１個分のビットを次に制御パルスを受け取るまで出力し続ける。

ＱＢカウンタ２６３１のカウンタ値「０」〜「３」に対して上記の処理内容が実施されると、インターリーバ２６３５には巡回ブロック４個分のビット（３２個のビット）が入力される。このタイミングで、インターリーバ２６３５は、入力された巡回ブロック４個分のビットに対してインターリーブ処理を施してマッパ群２６５１の各マッパにコンステレーション語の１個分のビット（Ｍ＝４個のビット）を出力する。インターリーブ処理により、各マッパには、レジスタ群２６３４の４個のレジスタのそれぞれから１ビットずつ計４ビットが供給される。なお、インターリーバ２６３５の処理によってカラム−ロウパーミュテーション（ステージＣ）が実現される。

ただし、ＱＢカウンタ２６３１、テーブル２６３２、インターリーバ２６３３、レジスタ群２６３４、及びインターリーバ２６３５が、図２５におけるＢＩＣＭエンコーダのビットインターリーバ２５２０を構成する。

マッパ群２６５１の各マッパはインターリーバ２６３５から供給された４個のビットをコンステレーションにマッピングし、マッピング結果を出力する。ただし、マッパ群２６５１が、図２５におけるＢＩＣＭエンコーダのコンステレーションマッパ２５３０を構成する。

１つの符号語に対して、上記一連の処理がＱＢカウンタ２６３１のカウンタ値「０」から「３」、「４」から「７」、「８」から「１１」の計３回行われる。

なお、図２６の一実装例では、並列に動作するＱ個のマッパを含むが、より並列度を低く、又は、高くして、ＢＩＣＭエンコーダを実装することも可能である。例えば、ビットインターリーバにおける並列インターリーバセクションの数、すなわち、Ｎ／Ｍを増加させることによって、並列性を簡単に上げることができることは容易に分かる。このような手法では、Ｑ×Ｎ／Ｍ個のマッパを並列にすることによって並列化を最大化することができる。ビットインターリーバにはそのような並列性を何の障害もなく実現することができるというメリットがある。

以下、条件１、条件２を満たすビットインターリーブ処理を施すビットインターリーバを含むトランスミッタからの信号を受信するレシーバについて図面を用いて説明する。

図２７は、本発明のさらに他の実施の形態に係る非反復ＢＩＣＭデコーダを有するレシーバの一構成例を示すブロック図である。レシーバは、トランスミッタと逆の動作を行う。

図２７に示すレシーバ２７００は、モジュレータ２７１０、および非反復ＢＩＣＭデコーダ（コンステレーションデマッパ２７２０、およびビットデインターリーバ２７３０、ＬＤＰＣデコーダ２７４０を含む）を備える。

デモジュレータ２７１０は、ＯＦＤＭなどによる復調処理を行い、復調処理結果を出力する。

非反復ＢＩＣＭデコーダのコンステレーションデマッパ２７２０は、モジュレータ２７１０からの入力に対してデマッピング処理を施して所謂ソフトビット列を生成し、生成したソフトビット列をコンステレーションデマッパ２７３０へ出力する。各ソフトビットは各ビットが０になるか１になるかの確率を示す尺度である。通常、ソフトビットは対数尤度比（ｌｏｇｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ ｒａｔｉｏｓ： ＬＬＲｓ）で表され、以下のように定義される。

ＬＬＲ（ｂ）＝ｌｎ［ｐ（ｂ＝０）／ｐ（ｂ＝１）］
ｐ（ｂ＝０）はビットｂが０である確率を示し、ｐ（ｂ＝１）はビットｂが１である確率を示す。ただし、ｐ（ｂ＝０）＋ｐ（ｂ＝１）＝１が成り立つ。

ビットデインターリーバ２７３０は、コンステレーションデマッパ２７２０から出力されるソフトビット列に対して、図２５のトランスミッタ内のビットインターリーバがビット列に対して施したビットインターリーブ処理を打ち消して元の並びに戻すインターリーブ処理（ビットデインターリーブ処理）を行う。

ＬＤＰＣデコーダ２７４０は、ビットデインターリーバ２７３０からビットデインターリーブが施されたソフトビット列を受け取り、受け取ったソフトビット列を用いてＬＤＰＣ復号処理を行う。

顕著な受信性能の向上が得られる技法の一つとして、反復ＢＩＣＭ復号処理がある。反復ＢＩＣＭデコーダについて図２８を用いて説明する。

図２８は、本発明のさらに他の実施の形態に係る反復ＢＩＣＭデコーダを有するレシーバの一構成例を示すブロック図である。レシーバは、トランスミッタと逆の動作を行う。

図２８に示すレシーバ２８００は、モジュレータ２７１０、および反復ＢＩＣＭデコーダ（コンステレーションデマッパ２７２０、ビットデインターリーバ２７３０、ＬＤＰＣデコーダ２７４０、減算ユニット２７６０、ビットインターリーバ２７５０）を備える。

図２８のレシーバ２８００は、コンステレーションデマッパ２７２０によってコンステレーションデマッピング処理、ビットデインターリーブ２７３０によるビットデインターリーブ処理、ＬＤＰＣデコーダ２７４０によるＬＤＰＣ復号処理を行う。

ＬＤＰＣ復号の反復処理を１回または複数回実行した後、減算ユニット２７６０がＬＤＰＣデコーダ２７４０の出力からＬＤＰＣデコーダ２７４０の入力を減算し、減算の結果得られた外部情報（extrinsic information）をビットインターリーバ２７５０へ出力する。ビットインターリーバ２７５０は、外部情報に対して、図２５のトランスミッタ内のビットインターリーバがビット列に対して施したビットインターリーブ処理と同じインターリーブ規則のインターリーブ処理を行う。そして、ビットインターリーバ２７５０は、インターリーブ処理を施した外部情報をコンステレーションデマッパ２７２０へフィードバックする。コンステレーションデマッパ２７２０は、フィードバックされた外部情報を事前情報（a-priori information）として用いて、より信頼性の高いＬＬＲ値を算出する。そして、ビットデインターリーバ２７３０は、新たに算出されたＬＬＲ値に対して図２５のトランスミッタ内のビットインターリーバがビット列に対して施したビットインターリーブ処理を打ち消して元の並びに戻すインターリーブ処理（ビットデインターリーブ処理）を行う。ＬＤＰＣデコーダ２７４０は、ビットデインターリーブ処理が施されたＬＬＲ値を用いてＬＤＰＣ復号処理を行う。

図２８に示すように、反復復号のループは、四つの要素、すなわち、コンステレーションデマッパ２７２０、ビットデインターリーバ２７３０、ＬＤＰＣデコーダ２７４０、およびビットインターリーバ２７５０からなる。ビットデインターリーバ２７３０とビットインターリーバ２７５０は、レイテンシが非常に低く、理想的にはゼロであって、かつ簡易な構成であれば、レシーバの効率的な実装が可能となる。上述したビットデインターリーバ２７３０とビットインターリーバ２７５０は両方の条件を満たす。

非常に効率的な並列実装を実現する反復ＢＩＣＭデコーダの一実装例について図２９を用いて説明する。

図２９は、本発明のさらに他の実施の形態に係るＢＩＣＭデコーダの一実装例を示すブロック図である。図２９のＢＩＣＭデコーダ２９００は、上記パラメータ（Ｑ＝８、Ｎ＝１２、Ｍ＝４）に対応するものである。

図２９に示すＢＩＣＭデコーダ２９００は、メインＬＬＲメモリ２９０１、バッファＬＬＲメモリ２９０２、ＬＤＰＣコントローラ２９１１、ローテータ２９１２、検査ノードプロセッサ群２９１３、デローテータ２９１４、ＱＢカウンタ２９３１、テーブル２９３２、減算ユニット２９３３、インターリーバ２９３４、レジスタ群２９３５、インターリーバ２９３６、デマッパ群２９３７、デインターリーバ２９３８、レジスタ群２９３９、デインターリーバ２９４０、および遅延ユニット２９４１を備える。

図２９では、Ｑ＝８であることを考慮して、メインＬＬＲメモリ２９０１およびバッファＬＬＲメモリ２９０２の読み出しが８個のＬＬＲ値ずつ行われ、検査ノードプロセッサ群２９１３には８個の検査ノードプロセッサがあり、デマッパ群２９５１には８個のデマッパが存在する。また、Ｍ＝４であることを考慮して、レジスタ群２９３５、２９７２には４個のレジスタがある。

デマッパ群２９３７の各デマッパは、デモジュレータ（不図示）の出力を用いてデマッピング処理を行い、これにより得られたＬＬＲ値をデインターリーバ２９３８へ出力する。ただし、デマッパ群２９３７が、図２８における反復ＢＩＣＭデコーダのコンステレーションデマッパ２７２０を構成する。

デインターリーバ２９３８は、ＬＬＲ値に対してデインターリーブ処理（トランスミッタによるステージＣによるインターリーブを打ち消すインターリーブ処理）を施し、デインターリーブ後のＬＬＲ値をレジスタ群２９３９の各レジスタに出力する。ただし、レジスタのそれぞれには巡回ブロック１個分のＬＬＲ値（８個のＬＬＲ値）が格納される。レジスタ群２９３９では、レジスタに保持された巡回ブロック１個分のＬＬＲ値が順次後段に出力され、各レジスタの保持内容が順次更新されていく。デインターリーバ２９４０は、供給される巡回ブロック１個分のＬＬＲ値（８個のＬＬＲ値）に対してインターリーブ処理（トランスミッタによるステージＢによるインターリーブを打ち消すインターリーブ処理）を施し、テーブル２９３２の保持内容（後述）に従ってメインＬＬＲメモリ２９０１およびバッファＬＬＲメモリ２９０２に書き込む。なお、テーブル２９３２の保持内容に従うメインＬＬＲメモリ２９０１およびバッファＬＬＲメモリ２９０２への書き込みより、トランスミッタによるステージＡによるインターリーブを打ち消すインターリーブ処理が実現される。

このようにして、メインＬＬＲメモリ２９０１は、デインターリーブ処理後のＬＬＲ値を記憶し、ＬＤＰＣデコーダ（ＬＤＰＣコントローラ２９１１、ローテータ２９１２、検査ノードプロセッサ群２９１３、デローテータ２９１４）によっても用いられる。ＬＤＰＣ復号処理は、１または複数の反復によりなる反復処理である。ＬＤＰＣ復号処理の各反復において、メインＬＬＲメモリ２９０１内のＬＬＲ値が更新される。反復ＢＩＣＭ復号処理に必要な外部情報を算出するため、古いＬＬＲ値はバッファＬＬＲメモリ２９０２に保持される。

ここで、ＬＤＰＣデコーダの処理を記載する。

ＬＤＰＣコントローラ２９１１は、ＬＤＰＣ符号のパリティチェック行列に従ってメインＬＬＲメモリ２９０１に対して読み出しアドレスを出力し、これによりメインＬＬＲメモリ２９０１は巡回ブロック１個分ずつＬＬＲ値をローテータ２９１２へ順次出力する。ローテータ２９１２は、ＬＤＰＣコントローラ２９１１による制御を受けて、メインＬＬＲメモリ２９０１から順次供給される巡回ブロック１個分のＬＬＲ値を所定数巡回シフトし、巡回シフト後のＬＬＲ値を検査ノードプロセッサ群２９１３の各検査ノードプロセッサに対して１個ずつ順次出力する。各検査ノードプロセッサ群２９１３の各検査ノードプロセッサは、ＬＤＰＣコントローラ２９１１による制御を受けて、順次入力された一連のＬＬＲ値に対して検査ノード処理を行う。次に、検査ノードプロセッサ群２９１３の各検査ノードプロセッサは、ＬＤＰＣコントローラ２９１１による制御を受けて、検査ノード処理の結果である一連のＬＬＲ値を順次出力する。デローテータ２９１４は、ＬＤＰＣコントローラ２９１１による制御を受けて、検査ノードプロセッサ群２９１３から順次受け取った巡回ブロック１個分の処理結果をローテータ２９１２による巡回シフトを打ち消すように所定数巡回シフトし、巡回シフト後の処理結果をメインＬＬＲメモリ２９０１へ順次出力する。ＬＤＰＣコントローラ２９１１は、ＬＤＰＣ符号のパリティチェック行列に従ってメインＬＬＲメモリ２９０１に対して書き込みアドレスを出力し、これによりメインＬＬＲメモリ２９０１はデローテータ２９１４から順次供給される巡回ブロック１個分の処理結果を保持する。ＬＤＰＣコントローラ２９１１は、ＬＤＰＣ符号のパリティチェック行列に従って、以上の処理を繰り返して実行する。

ＬＤＰＣ反復処理を所定の回数実行した後、ＢＩＣＭ反復処理が実行される。ＬＤＰＣおよびＢＩＣＭ反復処理を、それぞれ、内的反復処理および外的反復処理とも呼ぶ。なお、これら二種類の反復処理をオーバーラップさせて実装することも可能である。これにより、収束のスピードを上げることができる。ＢＩＣＭおよびＬＤＰＣ復号処理は、当技術分野において周知であるため、詳細な説明は省略する。

ＱＢカウンタ２９３１は０から１１までカウントするものであり、カウンタ値をテーブル２９３２へ出力する。なお、ＱＢカウンタ２９３１によるカウント動作はＮ＝１２を考慮したものである。

テーブル２９３２は、巡回ブロックパーミュテーションの規則を記憶した単純なルックアップテーブルである。つまり、テーブル２９３２は、Ｎ＝１２個の巡回ブロックの読み出し順序（書き込み順序）の情報（ＱＢカウンタ２６３１による１２個のカウンタ値にそれぞれ異なる巡回ブロックを対応付けた情報）を保持している。テーブル２９３２は、ＱＢカウンタ２９３１から供給されるカウンタ値に対応した巡回ブロック１個分のＬＬＲ値がメインＬＬＲメモリ２９０１およびバッファＬＬＲメモリ２９０２から減算ユニット群２９３３へ供給されるように、メインＬＬＲメモリ２９０１およびバッファＬＬＲメモリ２９０２に対して読み出しアドレスを出力する。これにより、メインＬＬＲメモリ２９０１およびバッファＬＬＲメモリ２９０２はそれぞれＱＢカウンタ２９３１のカウンタ値に対応した巡回ブロック１個分のＬＬＲ値を減算ユニット２９３４へ出力する。ここで、メインＬＬＲメモリ２９０１およびバッファＬＬＲメモリ２９０２からのＬＬＲ値の読み出し位置と、メインＬＬＲメモリ２９０１およびバッファＬＬＲメモリ２９０２への当該ＬＬＲ値の書き込み位置とが一致するように、遅延ユニット２９４１よる遅延調整が施される。なお、このテーブル２９３２の処理によって巡回ブロックパーミュテーション（ステージＡ）に相当するパーミュテーションが実現される。

減算ユニット群の各減算ユニット２９３３は、メインＬＬＲメモリ２９０１の出力からからバッファＬＬＲメモリ２９０２の出力を減算し、減算の結果得られた巡回ブロック１個分の外部情報（８個の外部情報）をインターリーバ２９３４に出力する。

インターリーバ２９３４は、減算ユニット２９３３から供給された巡回ブロック１個分の外部情報を、所定数巡回シフトさせて、レジスタ群２９３５の１段目のレジスタに出力する。なお、このインターリーバ２９３４の処理によって巡回ブロック内パーミュテーション（ステージＢ）に相当する処理が実現される。ただし、レジスタ群２９３５の各レジスタは制御パルスを受けて８個のビットを保持し、保持した８個のビットを次に制御パルスを受け取るまで出力し続ける。

ＱＢカウンタ２９３１のカウンタ値「０」〜「３」に対して上記の処理内容が実施されると、インターリーバ２９３６には巡回ブロック４個分の外部情報（３２個の外部情報）が入力される。このタイミングで、インターリーバ２９３６は、入力された巡回ブロック４個分の外部情報に対してインターリーブ処理を施して、デマッパ群２９３７の各デマッパにコンステレーション語の１個分の外部情報（Ｍ＝４個の外部情報）を出力する。インターリーブ処理により、デマッパ群２９５１の各デマッパには、レジスタ群２９３５の４個のレジスタのそれぞれから１個ずつ計４個の外部情報が供給される。なお、インターリーバ２９３６の処理によってカラム−ロウパーミュテーション（ステージＣ）に相当する処理が実現される。

ただし、ＱＢカウンタ２９３１、テーブル２９３２、インターリーバ２９３４、レジスタ群２９３５、及びインターリーバ２９３６が、図２８におけるＢＩＣＭデコーダのビットインターリーバ２７５０を構成する。

デマッパ群２９３７の各デマッパは、インターリーバ２９３６から供給された４個の外部情報を事前情報として用いてデマッピング処理を行い、新たなＬＬＲ値をデインターリーバ２９３８へ出力する。

デインターリーバ２９３８は、ＬＬＲ値に対してデインターリーブ処理（トランスミッタによるステージＣによるインターリーブを打ち消すインターリーブ処理）を施し、デインターリーブ後のＬＬＲ値をレジスタ群２９３９の各レジスタに出力する。ただし、レジスタのそれぞれには巡回ブロック１個分のＬＬＲ値（８個のＬＬＲ値）が格納される。レジスタ群２９３９では、レジスタに保持された巡回ブロック１個分のＬＬＲ値が順次後段に出力され、各レジスタの保持内容が順次更新されていく。デインターリーバ２９４０は、供給される巡回ブロック１個分のＬＬＲ値（８個のＬＬＲ値）に対してデインターリーブ処理（トランスミッタによるステージＢによるインターリーブを打ち消すインターリーブ処理）を施し、メインＬＬＲメモリ２９０１およびバッファＬＬＲメモリ２９０２に出力する。メインＬＬＲメモリ２９０１およびバッファＬＬＲメモリ２９０２は、テーブル２９３２から遅延ユニット２９４１を介して書き込みアドレスを受け取り、受け取った書き込みアドレスに従い、デインターリーバ２９４０から受け取った巡回ブロック１個分のＬＬＲ値（８個のＬＬＲ値）を保持する。テーブル２９３２に従った書き込み処理により、トランスミッタによるステージＡによるインターリーブを打ち消すインターリーブ処理（デインターリーブ処理）が実現される。

１つの符号語に対して、上記一連の処理がＱＢカウンタ２９３１のカウンタ値「０」から「３」、「４」から「７」、「８」から「１１」の計３回行われる。

ただし、ＱＢカウンタ２９３１、テーブル２９３２、デインターリーバ２９３８、レジスタ群２９３９、及びデインターリーバ２９４０が、図２８におけるＢＩＣＭデコーダのビットデインターリーバ２７３０を構成する。

インターリーバ２９３４およびデインターリーバ２９４０は再構成可能であり、一定のハードウェアコストがかかるが、コストは入念な設計によって最小限に抑えることができる。インターリーバ２９３６およびデインターリーバ２９３８は、カラム‐ロウパーミュテーションを実装するものであり、このパーミュテーションは所定のコンステレーションサイズについて一定である。したがって、実装コストは小さい。

なお、図２９の一実装例では、並列に動作するＱ個のデマッパを含むが、より並列度を低く、又は、高くして、反復ＢＩＣＭデコーダを実装することも可能である。例えば、ビットインターリーバにおける並列インターリーバセクションの数、すなわち、Ｎ／Ｍを増加させることによって、並列性を簡単に上げることができることは容易に分かる。このような手法では、Ｑ×Ｎ／Ｍ個のデマッパを並列にすることによって並列化を最大化することができる。上述したビットインターリーバにはそのような並列性を何の障害もなく実現することができるというメリットがある。

≪補足１≫
本発明は上記の実施の形態で説明した内容に限定されず、本発明の目的とそれに関連又は付随する目的を達成するためのいかなる形態においても実施可能であり、例えば、以下であってもよい。

（１）上記の実施の形態では、パラメータとしてＮ＝１２、Ｑ＝８、Ｍ＝４を例に挙げて説明したが、パラメータＮ、Ｍ、Ｑの値はこれに限定されるものではなく、ＮがＭの倍数であればよい。なお、ＮがＭの２以上の倍数である場合には、ビットインターリービングの処理を、複数のセクションに分割して実行することが可能になる。

（２）上記の実施の形態では、コンステレーションとして１６ＱＡＭ（Ｍ＝４）を例に挙げて説明したが、コンステレーションとして、ＱＰＳＫやＱＡＭなどのような特定の変調方式の他に、例えば、ＤＶＢ−Ｓ２規格において利用される円形コンステレーションや、多次元コンステレーションなど様々な変調方式を用いることができる。

（３）上記の実施の形態で説明した方法または装置を、ソフトウェアによって実現してもよいし、ハードウェアによって実現してもよく、特定の形態に限定されるものではない。具体的には、上記の実施形態は、コンピュータ、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラなどが上記の実施形態で説明した方法や装置のすべてのステップを実行できるようなコンピュータ実行可能命令を、コンピュータ読み取り可能媒体上で具現化した形態で実施してもよい。また、上記の実施形態は、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ−Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）や、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）の形態で実施してもよい。

≪補足２≫
本発明に係るビットインターリーブ方法、ビットインターリーバ、ビットデインターリーブ方法、ビットデインターリーバ、およびデコーダとその効果について説明する。

本発明の一態様である第１のビットインターリーブ方法は、疑似巡回低密度パリティチェック符号を用いる通信システムにおけるビットインターリーブ方法であって、前記ビットインターリーブ方法は、それぞれがＱ個のビットからなるＮ個の巡回ブロックで構成される前記疑似巡回低密度パリティチェック符号の符号語を受信する受信ステップと、前記符号語のビットに対して当該符号語のビットの並び順を換えるビットパーミュテーション処理を施すビットパーミュテーションステップと、前記ビットパーミュテーション処理が施された符号語を、それぞれＭ個のビットよりなり、それぞれが２^M個の所定のコンステレーションポイントのいずれか１つを示す複数のコンステレーション語に分割する分割ステップと、を有し、前記ビットパーミュテーション処理が施される前の前記符号語はＮ／Ｍ個のセクションに分割され、各前記セクションはＭ個の前記巡回ブロックからなり、各前記コンステレーション語はＮ／Ｍ個の前記セクションのうちのいずれか１つと関連付けられており、前記ビットパーミュテーションステップは、各前記コンステレーション語が、関連付けられている前記セクション中のＭ個の異なる前記巡回ブロックのそれぞれの１個のビットからなる計Ｍ個のビットから構成され、各前記セクションのすべてのビットが当該セクションに関連付けられているＱ個の前記コンステレーション語にのみにマッピングされるように、前記ビットパーミュテーション処理を行う。

本発明の一態様である第１のビットインターリーバは、疑似巡回低密度パリティチェック符号を用いる通信システムに用いられるビットインターリーバであって、前記ビットインターリーバは、それぞれがＱ個のビットからなるＮ個の巡回ブロックで構成される前記疑似巡回低密度パリティチェック符号の符号語を受信し、前記符号語のビットに対して当該符号語のビットの並び順を換えるビットパーミュテーション処理を施し、前記ビットパーミュテーション処理が施された符号語を、それぞれＭ個のビットよりなり、それぞれが２^M個の所定のコンステレーションポイントのいずれか１つを示す複数のコンステレーション語に分割されるように出力するビットパーミュテーション部を備え、前記ビットパーミュテーション処理が施される前の前記符号語はＮ／Ｍ個のセクションに分割され、各前記セクションはＭ個の前記巡回ブロックからなり、各前記コンステレーション語は前記Ｎ／Ｍ個のセクションのうちの一つと関連付けられており、前記ビットパーミュテーション部は、各前記コンステレーション語が、関連付けられている前記セクション中のＭ個の異なる巡回ブロックのそれぞれの１個のビットからなる計Ｍ個のビットから構成され、各前記セクションのすべてのビットが当該セクションに関連付けられているＱ個のコンステレーション語にのみにマッピングされるように、前記ビットパーミュテーション処理を行う。

これらによれば、高い並列性を持つビットインターリーブ処理の実施が可能になる。

本発明の一態様である第２のビットインターリーブ方法は、第１のビットインターリーブ方法において、前記ビットパーミュテーションステップは、Ｎ／Ｍ個の前記セクションを互いに独立に、各前記セクションのビットに対して当該セクションのビットの並び順を換えるセクションパーミュテーション処理を施すセクションパーミュテーションステップを有する。

本発明の一態様である第２のビットインターリーバは、第１のビットインターリーバにおいて、前記ビットパーミュテーション部は、Ｎ／Ｍ個の前記セクションを互いに独立に、各前記セクションのビットに対して当該セクションのビットの並び順を換えるセクションパーミュテーション処理を施すセクションパーミュテーション部を有する。

これらによれば、複数のセクションパーミュテーションの並列実行が可能になる。

本発明の一態様である第３のビットインターリーブ方法は、第２のビットインターリーブ方法において、前記セクションパーミュテーションステップは、前記巡回ブロックのＱ個のビットが、当該巡回ブロックに対応する前記セクションに関連付けられているＱ個の前記コンステレーション語の同一のビットインデックスを有するビットにマッピングされるように、前記セクションパーミュテーション処理を行う。

本発明の一態様である第３のビットインターリーバは、第２のビットインターリーバにおいて、前記セクションパーミュテーション部は、前記巡回ブロックのＱ個のビットが、当該巡回ブロックに対応する前記セクションに関連付けられているＱ個の前記コンステレーション語の同一のビットインデックスを有するビットにマッピングされるように、前記セクションパーミュテーション処理を行う。

これらによれば、符号語の重要度が同じビットが、コンステレーション語のロバストレベルが同じビットにマッピングされ、重要度とロバストレベルの合致が得られる。例えば、符号語の最も重要度が高いビットがコンステレーション語の最もロバストレベルが高いビットにマッピングされるようにしてもよく、この場合、受信時に符号語の重要度が高いビットに対して高い信頼度が得られ、高い受信性能が得られる。

本発明の一態様である第４のビットインターリーブ方法は、第２のビットインターリーブ方法において、前記セクションパーミュテーションステップは、前記セクションのＭ×Ｑ個のビットに対して当該Ｍ×Ｑ個のビットの並び順を換えるカラム‐ロウパーミュテーション処理を施すカラム‐ロウパーミュテーションステップを有する。

本発明の一態様である第５のビットインターリーブ方法は、第２のビットインターリーブ方法において、前記セクションパーミュテーションステップは、Ｎ／Ｍ個の前記セクションのそれぞれについて、前記巡回ブロックを互いに独立に、各前記巡回ブロックのビットに対して当該巡回ブロックのビットの並び順を換える巡回ブロック内パーミュテーション処理を施す巡回ブロック内パーミュテーションステップと、前記巡回ブロックパーミュテーション処理が施された前記セクションのＭ×Ｑ個のビットに対して当該Ｍ×Ｑ個のビットの並び順を換えるカラム‐ロウパーミュテーション処理を施すカラム‐ロウパーミュテーションステップと、有する。

本発明の一態様である第６のビットインターリーブ方法は、第４のビットインターリーブ方法において、前記カラム‐ロウパーミュテーション処理は、Ｍ×Ｑ個のビットをＱ列Ｍ行の行列の行方向に書き込み、列方向にＭ×Ｑ個のビットを読み出すことと等価な処理である。

本発明の一態様である第４のビットインターリーバは、第２のビットインターリーバにおいて、前記セクションパーミュテーション部は、前記セクションのＭ×Ｑ個のビットに対して当該Ｍ×Ｑ個のビットの並び順を換えるカラム‐ロウパーミュテーション処理を施す。

本発明の一態様である第５のビットインターリーバは、第２のビットインターリーバにおいて、前記セクションパーミュテーション部は、Ｎ／Ｍ個の前記セクションのそれぞれについて、前記巡回ブロックを互いに独立に、各前記巡回ブロックのビットに対して当該巡回ブロックのビットの並び順を換える巡回ブロック内パーミュテーション処理を施し、前記巡回ブロックパーミュテーション処理が施された前記セクションのＭ×Ｑ個のビットに対して当該Ｍ×Ｑ個のビットの並び順を換えるカラム‐ロウパーミュテーション処理を施す。

これらによると、セクションパーミュテーションにカラム‐ロウパーミュテーションを用いることによって非常に効率的にセクションパーミュテーションの実施が可能になる。

本発明の一態様である第７のビットインターリーブ方法は、第１のビットインターリーブ方法において、前記符号語の巡回ブロックに対して当該符号語の巡回ブロックの並び順を換える巡回ブロックパーミュテーション処理を施す巡回ブロックパーミュテーションステップをさらに有する。

本発明の一態様である第６のビットインターリーバは、第１のビットインターリーバにおいて、前記符号語の巡回ブロックに対して当該符号語の巡回ブロックの並び順を換える巡回ブロックパーミュテーション処理を施す巡回ブロックパーミュテーション部をさらに備える。

これらによれば、符号語のビットをコンステレーション語のビットに最適にマッピングすることが可能となり、これによりＢＩＣＭ全体の性能を最適化することができる。

本発明の一態様である第１のビットデインターリーブ方法は、疑似巡回低密度パリティチェック符号を用いる通信システムにおいてビットストリームをビットデインターリーブするビットデインターリーブ方法であって、Ｎ×Ｑ個のビットからなるビット列を受信する受信ステップと、前記疑似巡回低密度パリティチェック符号の符号語を復元するために、受信した前記ビット列のビットに対して当該ビット列のビットの並び順を換える逆ビットパーミュテーション処理を施す逆ビットパーミュテーションステップと、を有し、前記逆ビットパーミュテーション処理は、第１のビットインターリーブ方法における前記ビットパーミュテーション処理で換えられた並び順を元に戻す処理である。

本発明の一態様である第１のビットデインターリーバは、疑似巡回低密度パリティチェック符号を用いる通信システムにおいてビットストリームをビットデインターリーブするビットデインターリーバであって、Ｎ×Ｑ個のビットからなるビット列を受信し、前記疑似巡回低密度パリティチェック符号の符号語を復元するために、受信した前記ビット列のビットに対して当該ビット列のビットの並び順を換える逆ビットパーミュテーション処理を施す逆ビットパーミュテーション部を備え、前記逆ビットパーミュテーション処理は、第１のビットインターリーバによって実施される前記ビットパーミュテーション処理で換えられた並び順を元に戻す処理である。

本発明の一態様である第１のデコーダは、疑似巡回低密度パリティチェック符号を用いるビットインターリーブ符号化変調システム用のデコーダであって、対応するビットが０であるか１であるかの確率を示すソフトビット列を生成するコンステレーションデマッパと、前記ソフトビット列をビットデインターリーブする第１のビットデインターリーバと、ビットデインターリーブされた前記ソフトビット列をデコードする低密度パリティチェックデコーダと、を備える。

本発明の一態様である第２のデコーダは、第１のデコーダにおいて、前記低密度パリティチェックデコーダの出力から前記低密度パリティチェックデコーダの入力を減算する減算部と、前記減算部の減算結果を前記コンステレーションデマッパにフィードバックする第１のビットインターリーバと、をさらに備える。

これらによれば、高い並列性を持つビットデインターリーブ処理の実施が可能になる。

本発明は、疑似巡回型低密度パリティ符号を用いたビットインターリーブ符号化変調システムにおけるビットインターリーバおよび当該ビットインターリーバに対応するビットデインターリーバに利用することができる。

２０００、２３００、２４００ ビットインターリーバ
２０１０ ビットパーミュテーションユニット
２０２１〜２０２３ セクションパーミュテーションユニット
２１０１、２２０１ ビットパーミュテーションユニット
２１１１〜２１２２ 巡回ブロック内パーミュテーションユニット
２１３１〜２１３３ カラム‐ロウパーミュテーションユニット
２３１０ 巡回ブロックパーミュテーションユニット
２５００ トランスミッタ
２５１０ ＬＤＰＣエンコーダ
２５２０ ビットインターリーバ
２５３０ コンステレーションマッパ
２７００、２８００ レシーバ
２７１０ コンステレーションデマッパ
２７２０ ビットデインターリーバ
２７３０ ＬＤＰＣデコーダ
２７４０ 減算ユニット
２７５０ ビットインターリーバ

Claims (4)

1. リピートアキュミュレート疑似巡回低密度パリティチェック符号化方式を含む疑似巡回低密度パリティチェック符号化方式で生成された符号語のビットを並び替えるビットインターリーブ方法であって、
   前記ビットインターリーブ方法は、
   それぞれがＱ個のビットからなるＮ個の巡回ブロックで構成されるＮ×Ｑビットの前記符号語に対して、前記巡回ブロックの並び替えを規定した巡回ブロックパーミュテーション規則に従って前記巡回ブロック単位の並び替えを行う巡回ブロックパーミュテーション処理を施す巡回ブロックパーミュテーションステップと、
   前記巡回ブロックパーミュテーション処理が施された前記符号語に対して、各前記巡回ブロックのＱ個のビットをＭ行の行列のうちの一つの行の行方向に書き込み、列方向に読み出すことと等価なカラム−ロウパーミュテーション処理を施すビットパーミュテーションステップと、
   前記ビットパーミュテーション処理が施された符号語を、それぞれがＭ個のビットよりなる複数のコンステレーション語に分割する分割ステップと、
   前記分割ステップで分割された前記符号語を、前記コンステレーション語にマッピングするマッピングステップと、
   を有し、
   前記Ｎは前記Ｍの倍数である、
   ことを特徴とするビットインターリーブ方法。
2. リピートアキュミュレート疑似巡回低密度パリティチェック符号化方式を含む疑似巡回低密度パリティチェック符号化方式で生成された符号語のビットを並び替えるビットインターリーバであって、
   前記ビットインターリーバは、
   それぞれがＱ個のビットからなるＮ個の巡回ブロックで構成されるＮ×Ｑビットの前記符号語に対して、前記巡回ブロックの並び替えを規定した巡回ブロックパーミュテーション規則に従って前記巡回ブロック単位の並び替えを行う巡回ブロックパーミュテーション処理を施す巡回ブロックパーミュテーション部と、
   前記巡回ブロックパーミュテーション処理が施された前記符号語に対して、各前記巡回ブロックのＱ個のビットをＭ行の行列のうちの一つの行の行方向に書き込み、列方向に読み出すことと等価なカラム−ロウパーミュテーション処理を施すビットパーミュテーション部と、
   前記ビットパーミュテーション処理が施された符号語を、それぞれがＭ個のビットよりなる複数のコンステレーション語に分割する分割部と、
   前記分割ステップで分割された前記符号語を、前記コンステレーション語にマッピングするマッピング部と
   を有し、
   前記Ｎは前記Ｍの倍数である、
   ことを特徴とするビットインターリーバ。
3. リピートアキュミュレート疑似巡回低密度パリティチェック符号化方式を含む疑似巡回低密度パリティチェック符号化方式で生成された符号語であって、それぞれがＱ個のビットからなるＮ個の巡回ブロックで構成される符号語のビットの並び替え処理を行い、Ｍ個のビットずつ分割し、コンステレーション語にマッピングして生成されるＮ×Ｑ／Ｍ個のコンステレーション語を変調して送信された信号を処理する信号処理方法であって、
   前記ビットの並び替え処理は、
   前記巡回ブロックの並び替えを規定した巡回ブロックパーミュテーション規則に従う前記符号語の前記巡回ブロック単位の並び替えを行う巡回ブロックパーミュテーション処理と、
   各前記巡回ブロックのＱ個のビットをＭ行の行列のうちの一つの行の行方向に書き込み、列方向に読み出すことと等価なカラム−ロウパーミュテーション規則に従う前記巡回ブロックパーミュテーション処理が施された前記符号語のビットの並び替えを行うビットパーミュテーション処理と、
   を含み、
   前記Ｎは前記Ｍの倍数であり、
   前記信号処理方法は、
   前記Ｎ×Ｑ／Ｍ個のコンステレーション語を変調して送信された信号を復調して復調信号を生成する復調ステップと、
   前記巡回ブロックパーミュテーション規則及び前記カラム−ロウパーミュテーション規則に基づいて前記復調信号をデコードして、前記疑似巡回低密度パリティチェック符号化方式による符号化前のデータを生成するデコードステップと、
   を有することを特徴とする信号処理方法。
4. リピートアキュミュレート疑似巡回低密度パリティチェック符号化方式を含む疑似巡回低密度パリティチェック符号化方式で生成された符号語であって、それぞれがＱ個のビットからなるＮ個の巡回ブロックで構成される符号語のビットの並び替え処理を行い、Ｍ個のビットずつ分割し、コンステレーション語にマッピングして生成されるＮ×Ｑ／Ｍ個のコンステレーション語を変調して送信された信号を処理する信号処理装置であって、
   前記ビットの並び替え処理は、
   前記巡回ブロックの並び替えを規定した巡回ブロックパーミュテーション規則に従う前記符号語の前記巡回ブロック単位の並び替えを行う巡回ブロックパーミュテーション処理と、
   各前記巡回ブロックのＱ個のビットをＭ行の行列のうちの一つの行の行方向に書き込み、列方向に読み出すことと等価なカラム−ロウパーミュテーション規則に従う前記巡回ブロックパーミュテーション処理が施された前記符号語のビットの並び替えを行うビットパーミュテーション処理と、
   を含み、
   前記Ｎは前記Ｍの倍数であり、
   前記信号処理装置は、
   前記Ｎ×Ｑ／Ｍ個のコンステレーション語を変調して送信された信号を復調して復調信号を生成する復調部と、
   前記巡回ブロックパーミュテーション規則及び前記カラム−ロウパーミュテーション規則に基づいて前記復調信号をデコードして、前記疑似巡回低密度パリティチェック符号化方式による符号化前のデータを生成するデコード部と、
   を有することを特徴とする信号処理装置。

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