JP6915117B2 - Transmission device and transmission method - Google Patents
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Description
本発明は、複数の符号化率に対応可能な低密度パリティ検査畳み込み符号(LDPC−CC:Low Density Parity Check-Convolutional Codes)を用いる送信装置及び送信方法に関する。 The present invention relates to a transmission device and a transmission method using low density parity check-convolutional codes (LDPC-CC) capable of supporting a plurality of coding rates.
近年、実現可能な回路規模で高い誤り訂正能力を発揮する誤り訂正符号として、低密度パリティ検査(LDPC:Low-Density Parity-Check)符号に注目が集まっている。LDPC符号は、誤り訂正能力が高く、かつ実装が容易なので、IEEE802.11nの高速無線LANシステムやディジタル放送システムなどの誤り訂正符号化方式に採用されている。 In recent years, low-density parity check (LDPC) codes have been attracting attention as error correction codes that exhibit high error correction capability on a feasible circuit scale. LDPC codes have high error correction capability and are easy to implement, so they are used in error correction coding methods such as IEEE 802.11n high-speed wireless LAN systems and digital broadcasting systems.
LDPC符号は、低密度なパリティ検査行列Hで定義される誤り訂正符号である。また、LDPC符号は、検査行列Hの列数Nと等しいブロック長を持つブロック符号である。例えば、非特許文献1、非特許文献2、非特許文献3、非特許文献4では、ランダム的なLDPC符号、Array LDPC符号、QC−LDPC符号(QC:Quasi-Cyclic)が提案されている。
The LDPC code is an error correction code defined by the low density parity check matrix H. The LDPC code is a block code having a block length equal to the number of columns N of the check matrix H. For example, Non-Patent
しかし、現在の通信システムの多くは、イーサネット(登録商標)のように、送信情報を、可変長のパケットやフレーム毎にまとめて伝送するという特徴がある。このようなシステムにブロック符号であるLDPC符号を適用する場合、例えば、可変長なイーサネット(登録商標)のフレームに対して固定長のLDPC符号のブロックをどのように対応させるかといった課題が生じる。IEEE802.11nでは、送信情報系列にパディング処理やパンクチャ処理を施すことで、送信情報系列の長さと、LDPC符号のブロック長の調節を行っているが、パディングやパンクチャによって、符号化率が変化したり、冗長な系列を送信したりすることを避けることは困難である。 However, most of the current communication systems have a feature that transmission information is collectively transmitted for each variable length packet or frame like Ethernet (registered trademark). When an LDPC code, which is a block code, is applied to such a system, there arises a problem of, for example, how to correspond a block of a fixed length LDPC code to a frame of a variable length Ethernet (registered trademark). In IEEE802.11n, the length of the transmission information series and the block length of the LDPC code are adjusted by performing padding processing and puncture processing on the transmission information series, but the coding rate changes depending on the padding and puncture. It is difficult to avoid or send redundant sequences.
このようなブロック符号のLDPC符号(以降、これをLDPC−BC:Low-Density Parity-Check Block Codeと標記する)に対して、任意の長さの情報系列に対しての符号化・復号化が可能なLDPC−CC(Low-Density Parity-Check Convolutional Codes)の検討が行われている(例えば、非特許文献1、非特許文献2参照)。
For the LDPC code of such a block code (hereinafter, this is referred to as LDPC-BC: Low-Density Parity-Check Block Code), coding / decoding for an information series of arbitrary length can be performed. Possible LDPC-CC (Low-Density Parity-Check Convolutional Codes) are being studied (see, for example, Non-Patent
LDPC−CCは,低密度なパリティ検査行列により定義される畳み込み符号であり,例えば符号化率R=1/2(=b/c)のLDPC−CCのパリティ検査行列HT[0,n]は、図1で示される。ここで、HT[0,n]の要素h1 (m)(t)は、0または1をとる。また、h1 (m)(t)以外の要素は全て0である。MはLDPC−CCにおけるメモリ長、nはLDPC−CCの符号語の長さをあらわす。図1に示されるように、LDPC−CCの検査行列は行列の対角項とその近辺の要素にのみに1が配置されており、行列の左下及び右上の要素はゼロであり、平行四辺形型の行列であるという特徴がある。 LDPC-CC is a convolutional code defined by a low-density parity check matrix, for example, the coding rate R = 1/2 (= b / c) LDPC-CC parity check matrix H T of [0, n] Is shown in FIG. Here, the elements h 1 (m) (t) of HT [0, n] take 0 or 1. Further, all the elements other than h 1 (m) and (t) are 0. M represents the memory length in LDPC-CC, and n represents the length of the codeword of LDPC-CC. As shown in FIG. 1, in the LDPC-CC inspection matrix, 1 is placed only in the diagonal term of the matrix and the elements in the vicinity thereof, the lower left and upper right elements of the matrix are zero, and the parallelogram. It is characterized by being a type matrix.
ここで,h1 (0)(t)=1,h2 (0)(t)=1であるとき、検査行列HT[0,n]Tで定義されるLDPC−CCの符号化器は図2であらわされる。図2に示すように、LDPC−CCの符号化器は、ビットレングスcのシフトレジスタM+1個とmod2加算(排他的論理和演算)器で構成される。このため、LDPC−CCの符号化器には、生成行列の乗算を行う回路や後退(前方)代入法に基づく演算を行うLDPC−BCの符号化器に比べ、非常に簡易な回路で実現することができるという特徴がある。また、図2は畳み込み符号の符号化器であるため、情報系列を固定長のブロックに区切って符号化する必要はなく、任意の長さの情報系列を符号化することができる。
Here, h 1 (0) (t ) = 1, h 2 (0) (t) = a
しかしながら、複数の符号化率を、低演算規模で、かつ、データの受信品質が良いLDPC−CC及びその符号化器及び復号化器に関し、十分な検討がなされていない。 However, sufficient studies have not been made on LDPC-CC and its encoders and decoders, which have a plurality of coding rates on a low calculation scale and good data reception quality.
例えば、非特許文献8では、複数の符号化率に対応するためにパンクチャを用いることが示されている。パンクチャを用いて複数符号化率に対応する場合、まず、もととなる符号、つまり、マザー符号を用意し、マザー符号における符号化系列を作成し、その符号化系列から、送信しない(パンクチャ)ビットを選択する。そして、送信しないビット数を変えることで、複数の符号化率に対応している。これにより、符号化器、復号化器ともにマザー符号用の符号化器、復号化器により、全ての符号化率に対応することができるため、演算規模(回路規模)が削減できるという利点を持つ。 For example, Non-Patent Document 8 indicates that a puncture is used to accommodate a plurality of coding rates. When dealing with multiple coding rates using puncture, first prepare the original code, that is, the mother code, create a coding series in the mother code, and do not transmit from that coding series (puncture). Select a bit. Then, by changing the number of bits that are not transmitted, it corresponds to a plurality of coding rates. As a result, both the encoder and the decoder can handle all the coding rates by the encoder and the decoder for the mother code, so that there is an advantage that the calculation scale (circuit scale) can be reduced. ..
一方で、複数符号化率を対応する方法としては、符号化率毎に異なる符号を用意する(Distributed Codes)という方法があり、特に、LDPC符号の場合、非特許文献9に記載されているように様々な符号長、符号化率を容易に構成できる柔軟性を持つことから、複数の符号化率に対し複数の符号で対応する方法が一般的である。このとき、複数の符号を用いていることから、演算規模(回路規模)が大きいという欠点があるが、パンクチャで複数符号化率に対応した場合と比較し、データの受信品質が非常に良いという利点を持つ。
On the other hand, as a method of dealing with a plurality of coding rates, there is a method of preparing different codes for each coding rate (Distributed Codes), and in particular, in the case of LDPC codes, as described in Non-Patent
以上の点を考慮した場合、これまでに、複数の符号化率に対応するために複数の符号を用意することで、データの受信品質を確保しながら、符号化器、復号化器の演算規模を削減できるLDPC符号の生成方法について議論した文献は少なく、これを実現するLDPC符号の作成方法を確立できると、これまで実現が困難であった、データの受信品質の向上と演算規模の低減の両立が可能となる。 Considering the above points, by preparing a plurality of codes to correspond to a plurality of coding rates, the calculation scale of the encoder and the decoder can be ensured while ensuring the data reception quality. There are few documents that discuss the method of generating LDPC codes that can reduce the number of data, and if a method of creating LDPC codes that realizes this can be established, it has been difficult to improve the data reception quality and reduce the calculation scale. Both are possible.
また、LDPC−CCは畳み込み符号の一種であるため、情報ビットの復号における信頼度を確保するために、ターミネーションやテイルバイティングが必要となる。しかしながら、データの受信品質を確保しつつ、ターミネーション数をできる限り少なくすることができるLDPC−CC及びその符号化器及び復号化器に関し、十分な検討がなされていない。 Further, since LDPC-CC is a kind of convolutional code, termination and tail biting are required to ensure reliability in decoding the information bit. However, sufficient studies have not been made on LDPC-CC and its encoder and decoder, which can reduce the number of terminations as much as possible while ensuring the reception quality of data.
本発明の目的は、LDPC−CCを用いた符号化器及び復号化器において、ターミネーションを行う場合においても、誤り訂正能力を劣化させず、かつ、情報の伝送効率の低下を回避することができる送信装置及び送信方法を提供することである。 An object of the present invention is that in a encoder and a decoder using LDPC-CC, even when termination is performed, the error correction capability is not deteriorated and the decrease in information transmission efficiency can be avoided. It is to provide a transmission device and a transmission method.
本発明の送信装置は、複数のビットによって構成される情報系列と前記情報系列に付加する既知情報とに対して、低密度パリティ検査畳み込み符号(LDPC−CC)を用いた符号化演算によってパリティビットを生成する送信装置であって、前記情報系列の系列長および符号化率に基づいて第1のパリティ系列の系列長を決定し、決定された前記第1のパリティ系列の系列長に基づいて、前記パリティビットの一部を生成する既知情報の系列長を決定する決定部と、前記低密度パリティ検査畳み込み符号(LDPC−CC)を用いた符号化演算によって、前記情報系列および前記既知情報の合成系列を前記パリティビットに符号化する符号化部と、前記情報系列と、前記符号化演算して生成された前記パリティビットと、を送信する送信部と、を具備する送信装置の構成を採る。 In the transmitter of the present invention, a parity bit is applied to an information sequence composed of a plurality of bits and known information added to the information sequence by a coding operation using a low density parity check convolution code (LDPC-CC). The sequence length of the first parity sequence is determined based on the sequence length and coding rate of the information sequence, and based on the determined sequence length of the first parity sequence, The information sequence and the known information are synthesized by a determination unit that determines the sequence length of the known information that generates a part of the parity bit and a coding operation using the low density parity check convolution code (LDPC-CC). A transmission device including a coding unit that encodes a series into the parity bits, a transmission unit that transmits the information series and the parity bits generated by the coding operation is adopted.
本発明の送信方法は、複数のビットによって構成される情報系列と前記情報系列に付加する既知情報とに対して、低密度パリティ検査畳み込み符号(LDPC−CC)を用いた符号化演算によってパリティビットを生成する送信方法であって、前記情報系列の系列長および符号化率に基づいて第1のパリティ系列の系列長を決定し、決定された前記第1のパリティ系列の系列長に基づいて、前記パリティビットの一部を生成する既知情報の系列長を決定する決定ステップと、前記第1のパリティ系列の前記決定された系列長に基づいて、前記既知情報を前記情報系列に付加し、前記低密度パリティ検査畳み込み符号(LDPC−CC)を用いた符号化演算によって、前記情報系列および前記既知情報の合成系列を前記パリティビットに符号化する符号化ステップと、前記情報系列と、前記符号化演算して生成した前記パリティビットと、を送信するステップと、を含む、送信方法の構成を採る。 In the transmission method of the present invention, a parity bit is applied to an information sequence composed of a plurality of bits and known information added to the information sequence by a coding operation using a low density parity check convolution code (LDPC-CC). Is a transmission method for generating Based on the determination step of determining the sequence length of the known information that generates a part of the parity bit and the determined sequence length of the first parity sequence, the known information is added to the information sequence to obtain the above-mentioned information sequence. A coding step for encoding the information sequence and a composite sequence of the known information into the parity bit by a coding operation using a low density parity check convolution code (LDPC-CC), the information sequence, and the coding. A transmission method configuration including a step of transmitting the parity bit generated by calculation and a step of transmitting the parity bit is adopted.
本発明によれば、ターミネーションを行う場合においても、誤り訂正能力を劣化させず、かつ、情報の伝送効率の低下を回避することができる。 According to the present invention, it is possible to avoid deterioration of the error correction capability and a decrease in information transmission efficiency even when termination is performed.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(実施の形態1)
先ず、本実施の形態では、良好な特性を有するLDPC−CCについて説明する。
(Embodiment 1)
First, in the present embodiment, the LDPC-CC having good characteristics will be described.
(良好な特性を有するLDPC−CC)
以下に、特性が良好な時変周期gのLDPC−CCについて説明する。
(LDPC-CC with good characteristics)
The LDPC-CC having a time-varying period g having good characteristics will be described below.
先ず、特性が良好な時変周期4のLDPC−CCについて説明する。なお、以下では、符号化率1/2の場合を例に説明する。
First, LDPC-CC having a time-varying
時変周期を4とするLDPC−CCのパリティ検査多項式として、式(1−1)〜(1−4)を考える。このとき、X(D)はデータ(情報)の多項式表現であり、P(D)はパリティの多項式表現である。ここで、式(1−1)〜(1−4)では、X(D)、P(D)それぞれに4つの項が存在するようなパリティ検査多項式としたが、これは、良好な受信品質を得る上で、4つの項とすると好適であるからである。
式(1−1)において、a1、a2、a3、a4は整数(ただし、a1≠a2≠a3≠a4であり、a1からa4の全てが異なる)とする。なお、以降、「X≠Y≠・・・≠Z」と標記する場合、X、Y、・・・、Zは互いに、全て異なることをあらわすものとする。また、b1、b2、b3、b4は整数(ただし、b1≠b2≠b3≠b4)とする。式(1−1)のパリティ検査多項式を「検査式#1」と呼び、式(1−1)のパリティ検査多項式に基づくサブ行列を、第1サブ行列H1とする。
In the formula (1-1), a1, a2, a3, and a4 are integers (however, a1 ≠ a2 ≠ a3 ≠ a4, and all of a1 to a4 are different). Hereinafter, when "X ≠ Y ≠ ... ≠ Z" is described, it means that X, Y, ..., Z are all different from each other. Further, b1, b2, b3, and b4 are integers (however, b1 ≠ b2 ≠ b3 ≠ b4). Referred to parity check polynomial of equation (1-1) and "check
また、式(1−2)において、A1、A2、A3、A4は整数(ただし、A1≠A2≠A3≠A4)とする。また、B1、B2、B3、B4は整数(ただし、B1≠B2≠B3≠B4)とする。式(1−2)のパリティ検査多項式を「検査式#2」と呼び、式(1−2)のパリティ検査多項式に基づくサブ行列を、第2サブ行列H2とする。
Further, in the equation (1-2), A1, A2, A3, and A4 are integers (where A1 ≠ A2 ≠ A3 ≠ A4). Further, B1, B2, B3, and B4 are integers (however, B1 ≠ B2 ≠ B3 ≠ B4). Referred to parity check polynomial of equation (1-2) and "check
また、式(1−3)において、α1、α2、α3、α4は整数(ただし、α1≠α2≠α3≠α4)とする。また、β1、β2、β3、β4は整数(ただし、β1≠β2≠β3≠β4)とする。式(1−3)のパリティ検査多項式を「検査式#3」と呼び、式(1−3)のパリティ検査多項式に基づくサブ行列を、第3サブ行列H3とする。
Further, in the equation (1-3), α1, α2, α3, and α4 are integers (where α1 ≠ α2 ≠ α3 ≠ α4). Further, β1, β2, β3, and β4 are integers (however, β1 ≠ β2 ≠ β3 ≠ β4). Referred to parity check polynomial of equation (1-3) and "check
また、式(1−4)において、E1、E2、E3、E4は整数(ただし、E1≠E2≠E3≠E4)とする。また、F1、F2、F3、F4は整数(ただし、F1≠F2≠F3≠F4)とする。式(1−4)のパリティ検査多項式を「検査式#4」と呼び、式(1−4)のパリティ検査多項式に基づくサブ行列を、第4サブ行列H4とする。
Further, in the equation (1-4), E1, E2, E3, and E4 are integers (where E1 ≠ E2 ≠ E3 ≠ E4). Further, F1, F2, F3, and F4 are integers (however, F1 ≠ F2 ≠ F3 ≠ F4). Referred to parity check polynomial of equation (1-4) and "check
そして、第1サブ行列H1、第2サブ行列H2、第3サブ行列H3、第4サブ行列H4から、図3のように検査行列を生成した時変周期4のLDPC―CCについて考える。
Then, from the first sub-matrix H 1 , the second sub-matrix H 2 , the third sub-matrix H 3 , and the fourth sub-matrix H 4 , the LDPC-CC having a time-varying
このとき、式(1−1)〜(1−4)において、X(D)及びP(D)の次数の組み合わせ(a1、a2、a3、a4)、(b1、b2、b3、b4)、(A1、A2、A3、A4)、(B1、B2、B3、B4)、(α1、α2、α3、α4)、(β1、β2、β3、β4)、(E1、E2、E3、E4)、(F1、F2、F3、F4)の各値を4で除算した余りをkとした場合、上記のようにあらわした4つの係数セット(例えば、(a1、a2、a3、a4))に、余り0、1、2、3が1つずつ含まれるようにし、かつ、上記の4つの係数セット全てで成立するようにする。 At this time, in the formulas (1-1) to (1-4), combinations of orders of X (D) and P (D) (a1, a2, a3, a4), (b1, b2, b3, b4), (A1, A2, A3, A4), (B1, B2, B3, B4), (α1, α2, α3, α4), (β1, β2, β3, β4), (E1, E2, E3, E4), When the remainder obtained by dividing each value of (F1, F2, F3, F4) by 4 is k, the remainder is added to the four coefficient sets (for example, (a1, a2, a3, a4)) represented as described above. 0, 1, 2, 3 are included one by one, and all of the above four coefficient sets are satisfied.
例えば、「検査式#1」のX(D)の各次数(a1、a2、a3、a4)を(a1、a2、a3、a4)=(8,7,6,5)とすると、各次数(a1、a2、a3、a4)を4で除算した余りkは、(0,3,2,1)となり、4つの係数セットに、余り(k)0、1、2、3が1つずつ含まれるようになる。同様に、「検査式#1」のP(D)の各次数(b1、b2、b3、b4)を(b1、b2、b3、b4)=(4,3,2,1)とすると、各次数(b1、b2、b3、b4)を4で除算した余りkは、(0,3,2,1)となり、4つの係数セットに、余り(k)として、0、1、2、3が1つずつ含まれるようになる。他の検査式(「検査式#2」、「検査式#3」、「検査式#4」)のX(D)及びP(D)それぞれの4つの係数セットについても上記の「余り」に関する条件が成立するものとする。
For example, if each order (a1, a2, a3, a4) of X (D) of "
このようにすることで、式(1−1)〜(1−4)から構成される検査行列Hの列重みが全ての列において4となる、レギュラーLDPC符号を形成することができるようになる。ここで、レギュラーLDPC符号とは、各列重みが一定とされた検査行列により定義されるLDPC符号であり、特性が安定し、エラーフロアが出にくいという特徴がある。特に、列重みが4の場合、特性が良好であることから、上記のようにしてLDPC−CCを生成することにより、受信性能が良いLDPC−CCを得ることができるようになる。 By doing so, it becomes possible to form a regular LDPC code in which the column weight of the inspection matrix H composed of the equations (1-1) to (1-4) is 4 in all the columns. .. Here, the regular LDPC code is an LDPC code defined by an inspection matrix in which each column weight is constant, and has a feature that the characteristics are stable and an error floor is unlikely to occur. In particular, when the column weight is 4, the characteristics are good. Therefore, by generating the LDPC-CC as described above, it is possible to obtain the LDPC-CC having good reception performance.
なお、表1は、上記「余り」に関する条件が成り立つ、時変周期4、符号化率1/2のLDPC−CCの例(LDPC−CC#1〜#3)である。表1において、時変周期4のLDPC−CCは、「検査多項式#1」、「検査多項式#2」、「検査多項式#3」、「検査多項式#4」の4つのパリティ検査多項式により定義される。
上記では、符号化率1/2の時を例に説明したが、符号化率が(n−1)/nのときについても、情報X1(D)、X2(D)、・・・Xn−1(D)におけるそれぞれの4つの係数セットにおいて、上記の「余り」に関する条件が成立すれば、やはり、レギュラーLDPC符号となり、良好な受信品質を得ることができる。 In the above, the case where the coding rate is 1/2 has been described as an example, but even when the coding rate is (n-1) / n, the information X1 (D), X2 (D), ... Xn- If the above-mentioned "remainder" condition is satisfied in each of the four coefficient sets in 1 (D), the code becomes a regular LDPC code, and good reception quality can be obtained.
なお、時変周期2の場合においても、上記「余り」に関する条件を適用すると、特性が良好な符号を探索できることが確認された。以下、特性が良好な時変周期2のLDPC−CCについて説明する。なお、以下では、符号化率1/2の場合を例に説明する。
It was confirmed that even in the case of the time-varying
時変周期を2とするLDPC−CCのパリティ検査多項式として、式(2−1)、(2−2)を考える。このとき、X(D)はデータ(情報)の多項式表現であり、P(D)はパリティの多項式表現である。ここで、式(2−1)、(2−2)では、X(D)、P(D)それぞれに4つの項が存在するようなパリティ検査多項式としたが、これは、良好な受信品質を得る上で、4つの項とすると好適であるからである。
式(2−1)において、a1、a2、a3、a4は整数(ただし、a1≠a2≠a3≠a4)とする。また、b1、b2、b3、b4は整数(ただし、b1≠b2≠b3≠b4)とする。式(2−1)のパリティ検査多項式を「検査式#1」と呼び、式(2−1)のパリティ検査多項式に基づくサブ行列を、第1サブ行列H1とする。
In the formula (2-1), a1, a2, a3, and a4 are integers (where a1 ≠ a2 ≠ a3 ≠ a4). Further, b1, b2, b3, and b4 are integers (however, b1 ≠ b2 ≠ b3 ≠ b4). Referred to parity check polynomial of equation (2-1) and "check
また、式(2−2)において、A1、A2、A3、A4は整数(ただし、A1≠A2≠A3≠A4)とする。また、B1、B2、B3、B4は整数(ただし、B1≠B2≠B3≠B4)とする。式(2−2)のパリティ検査多項式を「検査式#2」と呼び、式(2−2)のパリティ検査多項式に基づくサブ行列を、第2サブ行列H2とする。
Further, in the equation (2-2), A1, A2, A3, and A4 are integers (where A1 ≠ A2 ≠ A3 ≠ A4). Further, B1, B2, B3, and B4 are integers (however, B1 ≠ B2 ≠ B3 ≠ B4). Referred to parity check polynomial of equation (2-2) and "check
そして、第1サブ行列H1及び第2サブ行列H2から生成する時変周期2のLDPC―CCについて考える。
Then, consider LDPC-CC having a time-varying
このとき、式(2−1)、(2−2)において、X(D)及びP(D)の次数の組み合わせ(a1、a2、a3、a4)、(b1、b2、b3、b4)、(A1、A2、A3、A4)、(B1、B2、B3、B4)の各値を4で除算した余りをkとした場合、上記のようにあらわした4つの係数セット(例えば、(a1、a2、a3、a4))に、余り0、1、2、3が1つずつ含まれるようにし、かつ、上記の4つの係数セット全てで成立するようにする。
At this time, in the equations (2-1) and (2-2), the combination of the orders of X (D) and P (D) (a1, a2, a3, a4), (b1, b2, b3, b4), Assuming that the remainder of dividing each value of (A1, A2, A3, A4), (B1, B2, B3, B4) by 4 is k, the four coefficient sets represented as described above (for example, (a1, a1,) The
例えば、「検査式#1」のX(D)の各次数(a1、a2、a3、a4)を(a1、a2、a3、a4)=(8,7,6,5)とすると、各次数(a1、a2、a3、a4)を4で除算した余りkは、(0,3,2,1)となり、4つの係数セットに、余り(k)0、1、2、3が1つずつ含まれるようになる。同様に、「検査式#1」のP(D)の各次数(b1、b2、b3、b4)を(b1、b2、b3、b4)=(4,3,2,1)とすると、各次数(b1、b2、b3、b4)を4で除算した余りkは、(0,3,2,1)となり、4つの係数セットに、余り(k)として、0、1、2、3が1つずつ含まれるようになる。「検査式#2」のX(D)及びP(D)それぞれの4つの係数セットについても上記の「余り」に関する条件が成立するものとする。
For example, if each order (a1, a2, a3, a4) of X (D) of "
このようにすることで、式(2−1)、(2−2)から構成される検査行列Hの列重みが全ての列において4となる、レギュラーLDPC符号を形成することができるようになる。ここで、レギュラーLDPC符号とは、各列重みが一定とされた検査行列により定義されるLDPC符号であり、特性が安定し、エラーフロアが出にくいという特徴がある。特に、行重みが8の場合、特性が良好であることから、上記のようにしてLDPC−CCを生成することにより、受信性能を更に向上することができるLDPC−CCを得ることができるようになる。 By doing so, it becomes possible to form a regular LDPC code in which the column weight of the inspection matrix H composed of the equations (2-1) and (2-2) is 4 in all the columns. .. Here, the regular LDPC code is an LDPC code defined by an inspection matrix in which each column weight is constant, and has a feature that the characteristics are stable and an error floor is unlikely to occur. In particular, when the row weight is 8, the characteristics are good. Therefore, by generating the LDPC-CC as described above, it is possible to obtain the LDPC-CC capable of further improving the reception performance. Become.
なお、表2に、上記「余り」に関する条件が成り立つ、時変周期2、符号化率1/2のLDPC−CCの例(LDPC−CC#1、#2)を示す。表2において、時変周期2のLDPC−CCは、「検査多項式#1」、「検査多項式#2」の2つのパリティ検査多項式により定義される。
上記では(時変周期2のLDPC−CC)、符号化率1/2の時を例に説明したが、符号化率が(n−1)/nのときについても、情報X1(D)、X2(D)、・・・Xn−1(D)におけるそれぞれの4つの係数セットにおいて、上記の「余り」に関する条件が成立すれば、やはり、レギュラーLDPC符号となり、良好な受信品質を得ることができる。 In the above (LDPC-CC with a time variation period 2), the case where the coding rate is 1/2 has been described as an example, but even when the coding rate is (n-1) / n, the information X1 (D), If the above-mentioned "remainder" condition is satisfied in each of the four coefficient sets of X2 (D) and ... Xn-1 (D), the regular LDPC code can be obtained and good reception quality can be obtained. can.
また、時変周期3の場合においても、「余り」に関する以下の条件を適用すると、特性が良好な符号を探索できることが確認された。以下、特性が良好な時変周期3のLDPC−CCについて説明する。なお、以下では、符号化率1/2の場合を例に説明する。
It was also confirmed that even in the case of the
時変周期を3とするLDPC−CCのパリティ検査多項式として、式(3−1)〜(3−3)を考える。このとき、X(D)はデータ(情報)の多項式表現であり、P(D)はパリティの多項式表現である。ここで、式(3−1)〜(3−3)では、X(D)、P(D)それぞれに3つの項が存在するようなパリティ検査多項式とする。
式(3−1)において、a1、a2、a3は整数(ただし、a1≠a2≠a3)とする。また、b1、b2、b3は整数(ただし、b1≠b2≠b3)とする。式(3−1)のパリティ検査多項式を「検査式#1」と呼び、式(3−1)のパリティ検査多項式に基づくサブ行列を、第1サブ行列H1とする。
In the formula (3-1), a1, a2, and a3 are integers (where a1 ≠ a2 ≠ a3). Further, b1, b2, and b3 are integers (however, b1 ≠ b2 ≠ b3). Referred to parity check polynomial of equation (3-1) and "check
また、式(3−2)において、A1、A2、A3は整数(ただし、A1≠A2≠A3)とする。また、B1、B2、B3は整数(ただし、B1≠B2≠B3)とする。式(3−2)のパリティ検査多項式を「検査式#2」と呼び、式(3−2)のパリティ検査多項式に基づくサブ行列を、第2サブ行列H2とする。
Further, in the equation (3-2), A1, A2, and A3 are integers (where A1 ≠ A2 ≠ A3). Further, B1, B2, and B3 are integers (however, B1 ≠ B2 ≠ B3). Referred to parity check polynomial of equation (3-2) and "check
また、式(3−3)において、α1、α2、α3は整数(ただし、α1≠α2≠α3)とする。また、β1、β2、β3は整数(ただし、β1≠β2≠β3)とする。式(3−3)のパリティ検査多項式を「検査式#3」と呼び、式(3−3)のパリティ検査多項式に基づくサブ行列を、第3サブ行列H3とする。
Further, in the equation (3-3), α1, α2, and α3 are integers (where α1 ≠ α2 ≠ α3). Further, β1, β2, and β3 are integers (however, β1 ≠ β2 ≠ β3). Referred to parity check polynomial of equation (3-3) and "check
そして、第1サブ行列H1、第2サブ行列H2、第3サブ行列H3から生成する時変周期3のLDPC―CCについて考える。
Then, consider LDPC-CC having a time-varying
このとき、式(3−1)〜(3−3)において、X(D)及びP(D)の次数の組み合わせ(a1、a2、a3)、(b1、b2、b3)、(A1、A2、A3)、(B1、B2、B3)、(α1、α2、α3)、(β1、β2、β3)の各値を3で除算した余りをkとした場合、上記のようにあらわした3つの係数セット(例えば、(a1、a2、a3))に、余り0、1、2が1つずつ含まれるようにし、かつ、上記の3つの係数セット全てで成立するようにする。 At this time, in the formulas (3-1) to (3-3), the combination of the order of X (D) and P (D) (a1, a2, a3), (b1, b2, b3), (A1, A2). , A3), (B1, B2, B3), (α1, α2, α3), (β1, β2, β3) divided by 3 and the remainder is k. The coefficient set (for example, (a1, a2, a3)) is set to include one remainder of 0, 1, and 2, and is satisfied with all the above three coefficient sets.
例えば、「検査式#1」のX(D)の各次数(a1、a2、a3)を(a1、a2、a3)=(6,5,4)とすると、各次数(a1、a2、a3)を3で除算した余りkは、(0,2,1)となり、3つの係数セットに、余り(k)0、1、2が1つずつ含まれるようになる。同様に、「検査式#1」のP(D)の各次数(b1、b2、b3)を(b1、b2、b3)=(3,2,1)とすると、各次数(b1、b2、b3)を4で除算した余りkは、(0,2,1)となり、3つの係数セットに、余り(k)として、0、1、2が1つずつ含まれるようになる。「検査式#2」、「検査式#3」のX(D)及びP(D)それぞれの3つの係数セットについても上記の「余り」に関する条件が成立するものとする。
For example, if each order (a1, a2, a3) of X (D) of "
このようにしてLDPC−CCを生成することにより、一部の例外を除き、行重みが全ての行で等く、かつ、列重みが全ての行で等しいレギュラーLDPC−CC符号を生成することができる。なお、例外とは、検査行列の最初の一部及び最後の一部では、行重み、列重みが、他の行重み、列重みと等しくならないことをいう。更に、BP復号を行った場合、「検査式#2」における信頼度及び「検査式#3」における信頼度が、的確に「検査式#1」に対して伝播し、「検査式#1」における信頼度及び「検査式#3」における信頼度が、的確に「検査式#2」に対して伝播し、「検査式#1」における信頼度及び「検査式#2」における信頼度が、「検査式#3」に対して的確に伝播する。このため、より受信品質が良好なLDPC−CCを得ることができる。これは、列単位で考えた場合、「1」が存在する位置が、上述のように、信頼度を的確に伝播するように配置されることになるためである。
By generating LDPC-CC in this way, with some exceptions, it is possible to generate a regular LDPC-CC code in which row weights are equal in all rows and column weights are equal in all rows. can. The exception means that the row weights and column weights are not equal to the other row weights and column weights in the first part and the last part of the check matrix. Further, when BP decoding is performed, the reliability in "
以下、図を用いて、上述の信頼度伝播について説明する。図4Aは、時変周期3のLDPC−CCのパリティ検査多項式及び検査行列Hの構成を示している。
Hereinafter, the above-mentioned reliability propagation will be described with reference to the figures. FIG. 4A shows the configuration of the parity check polynomial and the check matrix H of the LDPC-CC having the
「検査式#1」は、式(3−1)のパリティ検査多項式において、(a1、a2、a3)=(2,1,0)、(b1、b2、b3)=(2,1,0)の場合であり、各係数を3で除算した余りは、(a1%3、a2%3、a3%3)=(2,1,0)、(b1%3、b2%3、b3%3)=(2,1,0)である。なお、「Z%3」は、Zを3で除算した余りをあらわす(以下同様)。
"Check
「検査式#2」は、式(3−2)のパリティ検査多項式において、(A1、A2、A3)=(5,1,0)、(B1、B2、B3)=(5,1,0)の場合であり、各係数を3で除算した余りは、(A1%3、A2%3、A3%3)=(2,1,0)、(B1%3、B2%3、B3%3)=(2,1,0)である。
"Check
「検査式#3」は、式(3−3)のパリティ検査多項式において、(α1、α2、α3)=(4,2,0)、(β1、β2、β3)=(4,2,0)の場合であり、各係数を3で除算した余りは、(α1%3、α2%3、α3%3)=(1,2,0)、(β1%3、β2%3、β3%3)=(1,2,0)である。
"Check
したがって、図4Aに示した時変周期3のLDPC−CCの例は、上述した「余り」に関する条件、つまり、
(a1%3、a2%3、a3%3)、
(b1%3、b2%3、b3%3)、
(A1%3、A2%3、A3%3)、
(B1%3、B2%3、B3%3)、
(α1%3、α2%3、α3%3)、
(β1%3、β2%3、β3%3)が、
(0、1、2)、(0、2、1)、(1、0、2)、(1、2、0)、(2、0、1)、(2、1、0)のいずれかとなるという条件を満たしている。
Therefore, the example of LDPC-CC having a
(
(
(
(
(
(
With any of (0, 1, 2), (0, 2, 1), (1, 0, 2), (1, 2, 0), (2, 0, 1), (2, 1, 0) It meets the condition of becoming.
再度、図4Aに戻って、信頼度伝播について説明する。BP復号における列6506の列演算によって、「検査式#1」の領域6501の「1」は、「検査行列#2」の領域6504の「1」及び「検査行列#3」の領域6505の「1」から、信頼度が伝播される。上述したように、「検査式#1」の領域6501の「1」は、3で除算した余りが0となる係数である(a3%3=0(a3=0)、又は、b3%3=0(b3=0))。また、「検査行列#2」の領域6504の「1」は、3で除算した余りが1となる係数である(A2%3=1(A2=1)、又は、B2%3=1(B2=1))。また、「検査式#3」の領域6505の「1」は、3で除算した余りが2となる係数である(α2%3=2(α2=2)、又は、β2%3=2(β2=2))。
Returning to FIG. 4A again, reliability propagation will be described. By the column operation of
このように、「検査式#1」の係数において余りが0となる領域6501の「1」は、BP復号における列6506の列演算において、「検査式#2」の係数において余りが1となる領域6504の「1」、及び、「検査式#3」の係数において余りが2となる領域6505の「1」から、信頼度が伝播される。
As described above, "1" in the
同様に、「検査式#1」の係数において余りが1となる領域6502の「1」は、BP復号における列6509の列演算において、「検査式#2」の係数において余りが2となる領域6507の「1」、及び、「検査式#3」の係数において余りが0となる領域6508の「1」から、信頼度が伝播される。
Similarly, "1" in the
同様に、「検査式#1」の係数において余りが2となる領域6503の「1」は、BP復号における列6512の列演算において、「検査式#2」の係数において余りが0となる領域6510の「1」、及び、「検査式#3」の係数において余りが1となる領域6511の「1」から、信頼度が伝播される。
Similarly, the "1" in the
図4Bを用いて、信頼度伝播について補足説明をする。図4Bは、図4Aの「検査式#1」〜「検査式#3」のX(D)に関する各項同士の信頼度伝播の関係を示している。図4Aの「検査式#1」〜「検査式#3」は、式(3−1)〜(3−3)のX(D)に関する項において、(a1、a2、a3)=(2、1、0)、(A1、A2、A3)=(5、1、0)、(α1、α2、α3)=(4、2、0)の場合である。
A supplementary explanation will be given about reliability propagation with reference to FIG. 4B. FIG. 4B shows the relationship of reliability propagation between each term regarding X (D) of “
図4Bにおいて、四角で囲まれた項(a3、A3、α3)は、3で除算した余りが0の係数を示す。また、丸で囲まれた項(a2、A2、α1)は、3で除算した余りが1の係数を示す。また、菱形で囲まれた項(a1、A1、α2)は、3で除算した余りが2の係数を示す。 In FIG. 4B, the squared terms (a3, A3, α3) indicate the coefficients with a remainder of 0 divided by 3. The circled terms (a2, A2, α1) indicate a coefficient with a remainder of 1 divided by 3. In addition, the terms (a1, A1, α2) surrounded by diamonds indicate a coefficient in which the remainder divided by 3 is 2.
図4Bから分かるように、「検査式#1」のa1は、3で除算した余りが異なる「検査式#2」のA3及び「検査式#3」のα1から信頼度が伝播される。「検査式#1」のa2は、3で除算した余りが異なる「検査式#2」のA1及び「検査式#3」のα3から信頼度が伝播される。「検査式#1」のa3は、3で除算した余りが異なる「検査式#2」のA2及び「検査式#3」のα2から信頼度が伝播される。図4Bには、「検査式#1」〜「検査式#3」のX(D)に関する各項同士の信頼度伝播の関係を示したが、P(D)に関する各項同士についても同様のことがいえる。
As can be seen from FIG. 4B, the reliability of a1 of "
このように、「検査式#1」には、「検査式#2」の係数のうち、3で除算した余りが0、1、2となる係数から、信頼度が伝播される。つまり、「検査式#1」には、「検査式#2」の係数のうち、3で除算した余りが全て異なる係数から、信頼度が伝播されることになる。したがって、相関が低い信頼度同士が全て「検査式#1」に伝播することになる。
In this way, the reliability is propagated to the "
同様に、「検査式#2」には、「検査式#1」の係数のうち、3で除算した余りが0、1、2となる係数から、信頼度が伝播される。つまり、「検査式#2」には、「検査式#1」の係数のうち、3で除算した余りが全て異なる係数から、信頼度が伝播されることになる。また、「検査式#2」には、「検査式#3」の係数のうち、3で除算した余りが0、1、2となる係数から、信頼度が伝播される。つまり、「検査式#2」には、「検査式#3」の係数のうち、3で除算した余りが全て異なる係数から、信頼度が伝播されることになる。
Similarly, in "
同様に、「検査式#3」には、「検査式#1」の係数のうち、3で除算した余りが0、1、2となる係数から、信頼度が伝播される。つまり、「検査式#3」には、「検査式#1」の係数のうち、3で除算した余りが全て異なる係数から、信頼度が伝播されることになる。また、「検査式#3」には、「検査式#2」の係数のうち、3で除算した余りが0、1、2となる係数から、信頼度が伝播される。つまり、「検査式#3」には、「検査式#2」の係数のうち、3で除算した余りが全て異なる係数から、信頼度が伝播されることになる。
Similarly, in "
このように、式(3−1)〜(3−3)のパリティ検査多項式の各次数が、上述した「余り」に関する条件を満たすようにすることにより、全ての列演算において、信頼度が必ず伝播されるようになるので、全ての検査式において、効率よく信頼度を伝播させることができるようになり、更に誤り訂正能力を高くすることができる。 In this way, by ensuring that each degree of the parity check polynomials in equations (3-1) to (3-3) satisfies the above-mentioned "remainder" condition, the reliability is guaranteed in all column operations. Since it is propagated, the reliability can be efficiently propagated in all the inspection formulas, and the error correction capability can be further improved.
以上、時変周期3のLDPC−CCについて、符号化率1/2の場合を例に説明したが、符号化率は1/2に限られない。符号化率(n−1)/n(nは2以上の整数)の場合には、情報X1(D)、X2(D)、・・・Xn−1(D)における、それぞれの3つの係数セットにおいて、上記の「余り」に関する条件が成立すれば、やはり、レギュラーLDPC符号となり、良好な受信品質を得ることができる。 The LDPC-CC having a time variation period of 3 has been described above by taking the case where the coding rate is 1/2 as an example, but the coding rate is not limited to 1/2. In the case of coding rate (n-1) / n (n is an integer of 2 or more), each of the three coefficients in the information X1 (D), X2 (D), ... Xn-1 (D). If the above-mentioned condition regarding "remainder" is satisfied in the set, the code becomes a regular LDPC code, and good reception quality can be obtained.
以下、符号化率(n−1)/n(nは2以上の整数)の場合について説明する。 Hereinafter, the case where the coding rate (n-1) / n (n is an integer of 2 or more) will be described.
時変周期を3とするLDPC−CCのパリティ検査多項式として、式(4−1)〜(4−3)を考える。このとき、X1(D)、X2(D)、・・・Xn−1(D)はデータ(情報)X1、X2、・・・Xn−1の多項式表現であり、P(D)はパリティの多項式表現である。ここで、式(4−1)〜(4−3)では、X1(D)、X2(D)、・・・Xn−1(D)、P(D)それぞれに3つの項が存在するようなパリティ検査多項式とする。
式(4−1)において、ai,1、ai,2、ai,3(i=1,2,・・・,n−1)は整数(ただし、ai,1≠ai,2≠ai,3)とする。また、b1、b2、b3は整数(ただし、b1≠b2≠b3)とする。式(4−1)のパリティ検査多項式を「検査式#1」と呼び、式(4−1)のパリティ検査多項式に基づくサブ行列を、第1サブ行列H1とする。
In equation (4-1), a i, 1 , a i, 2 , a i, 3 (i = 1, 2, ..., N-1) are integers (where a i, 1 ≠ a i, 2 ≠ ai, 3 ). Further, b1, b2, and b3 are integers (however, b1 ≠ b2 ≠ b3). Referred to parity check polynomial of equation (4-1) and "check
また、式(4−2)において、Ai,1、Ai,2、Ai,3(i=1,2,・・・,n−1は整数(ただし、Ai,1≠Ai,2≠Ai,3)とする。また、B1、B2、B3は整数(ただし、B1≠B2≠B3)とする。式(4−2)のパリティ検査多項式を「検査式#2」と呼び、式(4−2)のパリティ検査多項式に基づくサブ行列を、第2サブ行列H2とする。 Further, in the equation (4-2), A i, 1 , A i, 2 , A i, 3 (i = 1, 2, ..., N-1 are integers (however, A i, 1 ≠ A i). , 2 ≠ Ai, 3 ). Also, B1, B2, and B3 are integers (where B1 ≠ B2 ≠ B3). Let the sub-matrix based on the parity check polynomial of Eq. (4-2) be the second sub-matrix H 2 .
また、式(4−3)において、αi,1、αi,2、αi,3(i=1,2,・・・,n−1は整数(ただし、αi,1≠αi,2≠αi,3)とする。また、β1、β2、β3は整数(ただし、β1≠β2≠β3)とする。式(4−3)のパリティ検査多項式を「検査式#3」と呼び、式(4−3)のパリティ検査多項式に基づくサブ行列を、第3サブ行列H3とする。 Further, in the equation (4-3), α i, 1 , α i, 2 , α i, 3 (i = 1, 2, ..., N-1 are integers (where α i, 1 ≠ α i). , 2 ≠ α i, 3 ). Also, β1, β2, β3 are integers (where β1 ≠ β2 ≠ β3). call, the sub-matrix based on a parity check polynomial of equation (4-3), the third sub-matrix H 3.
そして、第1サブ行列H1、第2サブ行列H2、第3サブ行列H3から生成する時変周期3のLDPC―CCについて考える。
Then, consider LDPC-CC having a time-varying
このとき、式(4−1)〜(4−3)において、X1(D)、X2(D)、・・・Xn−1(D)及びP(D)の次数の組み合わせ
(a1,1、a1,2、a1,3)、
(a2,1、a2,2、a2,3)、・・・、
(an−1,1、an−1,2、an−1,3)、
(b1、b2、b3)、
(A1,1、A1,2、A1,3)、
(A2,1、A2,2、A2,3)、・・・、
(An−1,1、An−1,2、An−1,3)、
(B1、B2、B3)、
(α1,1、α1,2、α1,3)、
(α2,1、α2,2、α2,3)、・・・、
(αn−1,1、αn−1,2、αn−1,3)、
(β1、β2、β3)
の各値を3で除算した余りをkとした場合、上記のようにあらわした3つの係数セット(例えば、(a1,1、a1,2、a1,3))に、余り0、1、2が1つずつ含まれるようにし、かつ、上記の3つの係数セット全てで成立するようにする。
At this time, in the equations (4-1) to (4-3), the combination of the orders of X 1 (D), X 2 (D), ... X n-1 (D) and P (D) (a). 1,1 , a 1,2 , a 1,3 ),
(A 2 , 1, a 2 , 2, a 2, 3 ), ...,
( An-1,1 , ann-1,2 , an -1,3 ),
(B1, b2, b3),
(A 1 , 1, A 1 , 2, A 1, 3 ),
(A 2 , 1, A 2 , 2, A 2, 3 ), ...,
( An-1,1 , An-1,2 , An-1,3 ),
(B1, B2, B3),
(Α 1 , 1, α 1 , 2, α 1, 3 ),
(Α 2 , 1, α 2 , 2, α 2, 3 ), ...
(Α n-1 , 1, α n-1 , 2, α n-1 , 3),
(Β1, β2, β3)
When the remainder obtained by dividing each value of 3 by 3 is k, the
つまり、
(a1,1%3、a1,2%3、a1,3%3)、
(a2,1%3、a2,2%3、a2,3%3)、・・・、
(an−1,1%3、an−1,2%3、an−1,3%3)、
(b1%3、b2%3、b3%3)、
(A1,1%3、A1,2%3、A1,3%3)、
(A2,1%3、A2,2%3、A2,3%3)、・・・、
(An−1,1%3、An−1,2%3、An−1,3%3)、
(B1%3、B2%3、B3%3)、
(α1,1%3、α1,2%3、α1,3%3)、
(α2,1%3、α2,2%3、α2,3%3)、・・・、
(αn−1,1%3、αn−1,2%3、αn−1,3%3)、
(β1%3、β2%3、β3%3)が、
(0、1、2)、(0、2、1)、(1、0、2)、(1、2、0)、(2、0、1)、(2、1、0)のいずれかとなるようにする。
in short,
(A 1,1 % 3, a 1,2 % 3, a 1,3 % 3),
(A 2,1 % 3, a 2,2 % 3, a 2,3 % 3), ...
( An-1,1 % 3, ann-1,2 % 3, ann-1,3 % 3),
(
(A 1,1 % 3, A 1,2 % 3, A 1,3 % 3),
(A 2,1 % 3, A 2,2 % 3, A 2,3 % 3), ...
( An-1,1 % 3, An-1,2 % 3, An-1,3 % 3),
(
(Α 1,1 % 3, α 1,2 % 3, α 1,3 % 3),
(Α 2,1 % 3, α 2,2 % 3, α 2,3 % 3), ...
(Α n-1,1 % 3, α n-1,2 % 3, α n-1,3 % 3),
(
With any of (0, 1, 2), (0, 2, 1), (1, 0, 2), (1, 2, 0), (2, 0, 1), (2, 1, 0) To be.
このようにしてLDPC−CCを生成することにより、レギュラーLDPC−CC符号を生成することができる。更に、BP復号を行った場合、「検査式#2」における信頼度及び「検査式#3」における信頼度が、的確に「検査式#1」に対して伝播し、「検査式#1」における信頼度及び「検査式#3」における信頼度が、的確に「検査式#2」に対して伝播し、「検査式#1」における信頼度及び「検査式#2」における信頼度が、「検査式#3」に対して的確に伝播する。このため、符号化率1/2の場合と同様に、より受信品質が良好なLDPC−CCを得ることができる。
By generating the LDPC-CC in this way, the regular LDPC-CC code can be generated. Further, when BP decoding is performed, the reliability in "
なお、表3に、上記「余り」に関する条件が成り立つ、時変周期3、符号化率1/2のLDPC−CCの例(LDPC−CC#1、#2、#3、#4、#5)を示す。表3において、時変周期3のLDPC−CCは、「検査(多項)式#1」、「検査(多項)式#2」、「検査(多項)式#3」の3つのパリティ検査多項式により定義される。
また、時変周期3と同様に、時変周期が3の倍数(例えば、時変周期が6、9、12、・・・)のLDPC−CCに対し、「余り」に関する以下の条件を適用すると、特性が良好な符号を探索できることが確認された。以下、特性が良好な時変周期3の倍数のLDPC−CCについて説明する。なお、以下では、符号化率1/2、時変周期6のLDPC−CCの場合を例に説明する。
Further, similarly to the time-varying
時変周期を6とするLDPC−CCのパリティ検査多項式として、式(5―1)〜式(5―6)を考える。
このとき、X(D)はデータ(情報)の多項式表現であり、P(D)はパリティの多項式表現である。時変周期6のLDPC−CCでは、時刻iのパリティPi及び情報Xiは、i%6=kとすると(k=0、1、2、3、4、5)、式(5−(k+1))のパリティ検査多項式が成立することになる。例えば、i=1とすると、i%6=1(k=1)となるので、式(6)が成立する。
ここで、式(5−1)〜(5−6)では、X(D)、P(D)それぞれに3つの項が存在するようなパリティ検査多項式とする。 Here, in the equations (5-1) to (5-6), it is assumed that the parity check polynomial has three terms in each of X (D) and P (D).
式(5−1)において、a1,1、a1,2、a1,3は整数(ただし、a1,1≠a1,2≠a1,3)とする。また、b1,1、b1,2、b1,3は整数(ただし、b1,1≠b1,2≠b1,3)とする。式(5−1)のパリティ検査多項式を「検査式#1」と呼び、式(5−1)のパリティ検査多項式に基づくサブ行列を、第1サブ行列H1とする。
In the formula (5-1), a1,1, a1,2, a1,3 are integers (where a1,1 ≠ a1,2 ≠ a1,3). Further, b1,1, b1,2, b1,3 are integers (however, b1,1 ≠ b1, ≠ b1,3). Referred to parity check polynomial of equation (5-1) and "check
また、式(5−2)において、a2,1、a2,2、a2,3は整数(ただし、a2,1≠a2,2≠a2,3)とする。また、b2,1、b2,2、b2,3は整数(ただし、b2,1≠b2,2≠b2,3)とする。式(5−2)のパリティ検査多項式を「検査式#2」と呼び、式(5−2)のパリティ検査多項式に基づくサブ行列を、第2サブ行列H2とする。
Further, in the equation (5-2), a2,1, a2,2, a2,3 are integers (however, a2,1 ≠ a2,2 ≠ a2,3). Further, b2,1, b2,2, b2,3 are integers (however, b2,1 ≠ b2,2 ≠ b2,3). Referred to parity check polynomial of equation (5-2) and "check
また、式(5−3)において、a3,1、a3,2、a3,3は整数(ただし、a3,1≠a3,2≠a3,3)とする。また、b3,1、b3,2、b3,3は整数(ただし、b3,1≠b3,2≠b3,3)とする。式(5−3)のパリティ検査多項式を「検査式#3」と呼び、式(5−3)のパリティ検査多項式に基づくサブ行列を、第3サブ行列H3とする。
Further, in the equation (5-3), a3,1, a3,2, a3,3 are integers (however, a3,1 ≠ a3,2 ≠ a3,3). Further, b3,1, b3,2, b3,3 are integers (however, b3,1 ≠ b3,2 ≠ b3,3). Referred to parity check polynomial of equation (5-3) and "check
また、式(5−4)において、a4,1、a4,2、a4,3は整数(ただし、a4,1≠a4,2≠a4,3)とする。また、b4,1、b4,2、b4,3は整数(ただし、b4,1≠b4,2≠b4,3)とする。式(5−4)のパリティ検査多項式を「検査式#4」と呼び、式(5−4)のパリティ検査多項式に基づくサブ行列を、第4サブ行列H4とする。
Further, in the equation (5-4), a4,1, a4,2, a4,3 are integers (however, a4,1 ≠ a4,2 ≠ a4,3). Further, b4, 1, b4, 2, b4, 3 are integers (however, b4, 1 ≠ b4, 2 ≠ b4, 3). Referred to parity check polynomial of equation (5-4) and "check
また、式(5−5)において、a5,1、a5,2、a5,3は整数(ただし、a5,1≠a5,2≠a5,3)とする。また、b5,1、b5,2、b5,3は整数(ただし、b5,1≠b5,2≠b5,3)とする。式(5−5)のパリティ検査多項式を「検査式#5」と呼び、式(5−5)のパリティ検査多項式に基づくサブ行列を、第5サブ行列H5とする。
Further, in the equation (5-5), a5,1, a5,2, a5,3 are integers (however, a5,1 ≠ a5,2 ≠ a5,3). Further, b5,1, b5,2, b5,3 are integers (however, b5,1 ≠ b5,2 ≠ b5,3). Referred to parity check polynomial of equation (5-5) and "check
また、式(5−6)において、a6,1、a6,2、a6,3は整数(ただし、a6,1≠a6,2≠a6,3)とする。また、b6,1、b6,2、b6,3は整数(ただし、b6,1≠b6,2≠b6,3)とする。式(5−6)のパリティ検査多項式を「検査式#6」と呼び、式(5−6)のパリティ検査多項式に基づくサブ行列を、第6サブ行列H6とする。
Further, in the equation (5-6), a6,1, a6,2, a6,3 are integers (where a6,1 ≠ a6,2 ≠ a6,3). Further, b6, 1, b6, 2, b6, 3 are integers (however, b6, 1 ≠ b6, 2 ≠ b6, 3). Referred to parity check polynomial of equation (5-6) and "check
そして、第1サブ行列H1、第2サブ行列H2、第3サブ行列H3、第4サブ行列H4、第5サブ行列H5、第6サブ行列H6から生成する時変周期6のLDPC―CCについて考える。 The first sub-matrix H 1, second sub-matrix H 2, third sub-matrix H 3, fourth sub-matrix H 4, fifth sub-matrix H 5, varying period 6 when generating the sixth sub-matrix H 6 Consider the LDPC-CC of.
このとき、式(5−1)〜(5−6)において、X(D)及びP(D)の次数の組み合わせ
(a1,1、a1,2、a1,3)、
(b1,1、b1,2、b1,3)、
(a2,1、a2,2、a2,3)、
(b2,1、b2,2、b2,3)、
(a3,1、a3,2、a3,3)、
(b3,1、b3,2、b3,3)、
(a4,1、a4,2、a4,3)、
(b4,1、b4,2、b4,3)、
(a5,1、a5,2、a5,3)、
(b5,1、b5,2、b5,3)、
(a6,1、a6,2、a6,3)、
(b6,1、b6,2、b6,3)
の各値を3で除算したときの余りkとした場合、上記のようにあらわした3つの係数セット(例えば、(a1,1、a1,2、a1,3))に、余り0、1、2が1つずつ含まれるようにし、かつ、上記の3つの係数セット全てで成立するようにする。つまり、
(a1,1%3、a1,2%3、a1,3%3)、
(b1,1%3、b1,2%3、b1,3%3)、
(a2,1%3、a2,2%3、a2,3%3)、
(b2,1%3、b2,2%3、b2,3%3)、
(a3,1%3、a3,2%3、a3,3%3)、
(b3,1%3、b3,2%3、b3,3%3)、
(a4,1%3、a4,2%3、a4,3%3)、
(b4,1%3、b4,2%3、b4,3%3)、
(a5,1%3、a5,2%3、a5,3%3)、
(b5,1%3、b5,2%3、b5,3%3)、
(a6,1%3、a6,2%3、a6,3%3)、
(b6,1%3、b6,2%3、b6,3%3)は、
(0、1、2)、(0、2、1)、(1、0、2)、(1、2、0)、(2、0、1)、(2、1、0)のいずれかとなる。
At this time, in the formulas (5-1) to (5-6), the combination of orders of X (D) and P (D) (a1, 1, a1, 2, a1, 3),
(B1,1, b1,2, b1,3),
(A2,1, a2,2, a2,3),
(B2,1, b2,2, b2,3),
(A3,1, a3,2, a3,3),
(B3,1, b3,2, b3,3),
(A4,1, a4,2, a4,3),
(B4, 1, b4, 2, b4, 3),
(A5,1, a5,2, a5,3),
(B5,1, b5,2, b5,3),
(A6,1, a6,2, a6,3),
(B6, 1, b6, 2, b6, 3)
Assuming that the remainder k when each value of is divided by 3, the
(A1,1% 3, a1,2%3, a1,3%3),
(B1, 1% 3, b1, 2% 3, b1, 3% 3),
(A2, 1% 3, a2, 2% 3, a2, 3% 3),
(B2, 1% 3, b2, 2% 3, b2, 3% 3),
(A3, 1% 3, a3, 2% 3, a3, 3% 3),
(B3, 1% 3, b3, 2% 3, b3, 3% 3),
(A4, 1% 3, a4, 2% 3, a4, 3% 3),
(B4, 1% 3, b4, 2% 3, b4, 3% 3),
(A5, 1% 3, a5, 2% 3, a5, 3% 3),
(B5, 1% 3, b5, 2% 3, b5, 3% 3),
(A6, 1% 3, a6, 2% 3, a6, 3% 3),
(B6, 1% 3, b6, 2% 3, b6, 3% 3)
With any of (0, 1, 2), (0, 2, 1), (1, 0, 2), (1, 2, 0), (2, 0, 1), (2, 1, 0) Become.
このようにしてLDPC−CCを生成することにより、「検査式#1」に対して、タナーグラフを描いた際、エッジが存在する場合、的確に「検査式#2、又は、検査式#5」における信頼度、「検査式#3、又は、検査式#6」における信頼度が的確に伝播する。
By generating LDPC-CC in this way, when an edge is drawn when a tanner graph is drawn for "
また、「検査式#2」に対して、タナーグラフを描いた際、エッジが存在する場合、的確に「検査式#1、又は、検査式#4」における信頼度、「検査式#3、又は、検査式#6」における信頼度が的確に伝播する。
In addition, when an edge is present when a tanner graph is drawn for "
また、「検査式#3」に対して、タナーグラフを描いた際、エッジが存在する場合、的確に「検査式#1、又は、検査式#4」における信頼度、「検査式#2、又は、検査式#5」における信頼度が的確に伝播する。「検査式#4」に対して、タナーグラフを描いた際、エッジが存在する場合、的確に「検査式#2、又は、検査式#5」における信頼度、「検査式#3、又は、検査式#6」における信頼度が的確に伝播する。
In addition, when an edge is present when a tanner graph is drawn for "
また、タナーグラフを描いた際、エッジが存在する場合、「検査式#5」に対して、的確に「検査式#1、又は、検査式#4」における信頼度、「検査式#3、又は、検査式#6」における信頼度が的確に伝播する。また、「検査式#6」に対して、タナーグラフを描いた際、エッジが存在する場合、的確に「検査式#1、又は、検査式#4」における信頼度、「検査式#2、又は、検査式#5」における信頼度が的確に伝播する。
In addition, when an edge is present when drawing a tanner graph, the reliability of "
このため、時変周期が3のときと同様に、より良好な誤り訂正能力を時変周期6のLDPC−CCが保持することになる。
Therefore, the LDPC-CC having the time-varying
これについて、図4Cを用いて、信頼度伝播について説明する。図4Cは、「検査式#1」〜「検査式#6」のX(D)に関する各項同士の信頼度伝播の関係を示している。図4Cにおいて、四角は、ax,yにおいて(x=1,2,3,4,5,6;y=1,2,3)、3で除算した余りが0の係数を示す。
Regarding this, reliability propagation will be described with reference to FIG. 4C. FIG. 4C shows the relationship of reliability propagation between each term regarding X (D) of “
また、丸は、ax,yにおいて(x=1,2,3,4,5,6;y=1,2,3)、3で除算した余りが1の係数を示す。また、菱形は、ax,yにおいて(x=1,2,3,4,5,6;y=1,2,3)、3で除算した余りが2の係数を示す。 Further, the circle indicates a coefficient in which the remainder obtained by dividing by 3 in ax, y (x = 1,2,3,4,5,6; y = 1,2,3) is 1. Further, the rhombus shows a coefficient of 2 in ax, y (x = 1,2,3,4,5,6; y = 1,2,3), and the remainder divided by 3 is 2.
図4Cから分かるように、タナーグラフを描いた際、エッジが存在した場合、「検査式#1」のa1,1は、3で除算した余りが異なる「検査式#2又は#5」及び「検査式#3又は#6」から信頼度が伝播される。同様に、タナーグラフを描いた際、エッジが存在した場合、「検査式#1」のa1,2は、3で除算した余りが異なる「検査式#2又は#5」及び「検査式#3又は#6」から信頼度が伝播される。
As can be seen from FIG. 4C, when an edge is present when the tanner graph is drawn, a1 and 1 of "
同様に、タナーグラフを描いた際、エッジが存在した場合、「検査式#1」のa1,3は、3で除算した余りが異なる「検査式#2又は#5」及び「検査式#3又は#6」から信頼度が伝播される。図4Cには、「検査式#1」〜「検査式#6」のX(D)に関する各項同士の信頼度伝播の関係を示したが、P(D)に関する各項同士についても同様のことがいえる。
Similarly, when an edge is present when drawing a tanner graph, a1 and 3 of "
このように、「検査式#1」のタナーグラフにおける各ノードには、「検査式#1」以外の係数ノードから信頼度が伝播することになる。したがって、相関が低い信頼度同士が全て「検査式#1」に伝播することになるので、誤り訂正能力が向上すると考えられる。
In this way, the reliability is propagated to each node in the tanner graph of "
図4Cでは、「検査式#1」に着目したが、「検査式#2」から「検査式#6」についても同様にタナーグラフを描くことができ、「検査式#K」のタナーグラフにおける各ノードには、「検査式#K」以外の係数ノードから信頼度が伝播することになる。したがって、相関が低い信頼度同士が全て「検査式#K」に伝播することになるので、誤り訂正能力が向上すると考えられる。(K=2,3,4,5,6)
In FIG. 4C, attention was paid to "
このように、式(5−1)〜(5−6)のパリティ検査多項式の各次数が、上述した「余り」に関する条件を満たすようにすることにより、全ての検査式において、効率よく信頼度を伝播させることができるようになり、誤り訂正能力を更に高くすることができる可能性が高まる。 In this way, by making each degree of the parity check polynomials of the equations (5-1) to (5-6) satisfy the condition regarding the above-mentioned "remainder", the reliability is efficiently obtained in all the inspection equations. Will be able to propagate, and the possibility that the error correction capability can be further increased will increase.
以上、時変周期6のLDPC−CCについて、符号化率1/2の場合を例に説明したが、符号化率は1/2に限られない。符号化率(n−1)/n(nは2以上の整数)の場合には、情報X1(D)、X2(D)、・・・Xn−1(D)における、それぞれの3つの係数セットにおいて、上記の「余り」に関する条件が成立すれば、やはり、良好な受信品質を得ることができる可能性が高まる。 The LDPC-CC having a time variation period of 6 has been described above by taking the case where the coding rate is 1/2 as an example, but the coding rate is not limited to 1/2. In the case of the coding rate (n-1) / n (n is an integer of 2 or more), the respective information X 1 (D), X 2 (D), ... X n-1 (D) If the above-mentioned "remainder" condition is satisfied in the three coefficient sets, the possibility that good reception quality can be obtained is also increased.
以下、符号化率(n−1)/n(nは2以上の整数)の場合について説明する。 Hereinafter, the case where the coding rate (n-1) / n (n is an integer of 2 or more) will be described.
時変周期を6とするLDPC−CCのパリティ検査多項式として、式(7−1)〜(7−6)を考える。
このとき、X1(D)、X2(D)、・・・Xn−1(D)はデータ(情報)X1、X2、・・・Xn−1の多項式表現であり、P(D)はパリティの多項式表現である。ここで、式(7−1)〜(7−6)では、X1(D)、X2(D)、・・・Xn−1(D)、P(D)それぞれに3つの項が存在するようなパリティ検査多項式とする。上記の符号化率1/2のとき、また、時変周期3のときと同様に考えると、式(7−1)〜(7−6)のパリティ検査多項式であらわされる時変周期6、符号化率(n−1)/n(nは2以上の整数)のLDPC−CCにおいて、以下の条件(<条件#1>)を満たすと、より高い誤り訂正能力を得ることができる可能性が高まる。
At this time, X 1 (D), X 2 (D), ... X n-1 (D) are polynomial representations of the data (information) X1, X2, ... Xn-1, and P (D). Is a polynomial representation of parity. Here, in the equations (7-1) to (7-6), there are three terms for each of X 1 (D), X 2 (D), ... X n-1 (D), and P (D). Let it be a parity check polynomial that exists. Considering the same as when the coding rate is 1/2 and when the time-varying period is 3, the time-varying
ただし、時変周期6、符号化率(n−1)/n(nは2以上の整数)のLDPC−CCにおいて、時刻iのパリティをPi及び情報をXi,1、Xi,2、・・・、Xi,n−1であらわす。このとき、i%6=kとすると(k=0、1、2、3、4、5)、式(7−(k+1))のパリティ検査多項式が成立する。例えば、i=8とすると、i%6=2(k=2)となるので、式(8)が成立する。
<条件#1>
式(7−1)〜(7−6)において、X1(D)、X2(D)、・・・Xn−1(D)及びP(D)の次数の組み合わせが以下の条件を満たす。
(a#1,1,1%3、a#1,1,2%3、a#1,1,3%3)、
(a#1,2,1%3、a#1,2,2%3、a#1,2,3%3)、・・・、
(a#1,k,1%3、a#1,k,2%3、a#1,k,3%3)、・・・、
(a#1,n−1,1%3、a#1,n−1,2%3、a#1,n−1,3%3)、
(b#1,1%3、b#1,2%3、b#1,3%3)は、
(0、1、2)、(0、2、1)、(1、0、2)、(1、2、0)、(2、0、1)、(2、1、0)のいずれかとなる。(k=1、2、3、・・・、n−1)
かつ、
(a#2,1,1%3、a#2,1,2%3、a#2,1,3%3)、
(a#2,2,1%3、a#2,2,2%3、a#2,2,3%3)、・・・、
(a#2,k,1%3、a#2,k,2%3、a#2,k,3%3)、・・・、
(a#2,n−1,1%3、a#2,n−1,2%3、a#2,n−1,3%3)、
(b#2,1%3、b#2,2%3、b#2,3%3)は、
(0、1、2)、(0、2、1)、(1、0、2)、(1、2、0)、(2、0、1)、(2、1、0)のいずれかとなる。(k=1、2、3、・・・、n−1)
かつ、
(a#3,1,1%3、a#3,1,2%3、a#3,1,3%3)、
(a#3,2,1%3、a#3,2,2%3、a#3,2,3%3)、・・・、
(a#3,k,1%3、a#3,k,2%3、a#3,k,3%3)、・・・、
(a#3,n−1,1%3、a#3,n−1,2%3、a#3,n−1,3%3)、
(b#3,1%3、b#3,2%3、b#3,3%3)は、
(0、1、2)、(0、2、1)、(1、0、2)、(1、2、0)、(2、0、1)、(2、1、0)のいずれかとなる。(k=1、2、3、・・・、n−1)
かつ、
(a#4,1,1%3、a#4,1,2%3、a#4,1,3%3)、
(a#4,2,1%3、a#4,2,2%3、a#4,2,3%3)、・・・、
(a#4,k,1%3、a#4,k,2%3、a#4,k,3%3)、・・・、
(a#4,n−1,1%3、a#4,n−1,2%3、a#4,n−1,3%3)、
(b#4,1%3、b#4,2%3、b#4,3%3)は、
(0、1、2)、(0、2、1)、(1、0、2)、(1、2、0)、(2、0、1)、(2、1、0)のいずれかとなる。(k=1、2、3、・・・、n−1)
かつ、
(a#5,1,1%3、a#5,1,2%3、a#5,1,3%3)、
(a#5,2,1%3、a#5,2,2%3、a#5,2,3%3)、・・・、
(a#5,k,1%3、a#5,k,2%3、a#5,k,3%3)、・・・、
(a#5,n−1,1%3、a#5,n−1,2%3、a#5,n−1,3%3)、
(b#5,1%3、b#5,2%3、b#5,3%3)は、
(0、1、2)、(0、2、1)、(1、0、2)、(1、2、0)、(2、0、1)、(2、1、0)のいずれかとなる。(k=1、2、3、・・・、n−1)
かつ、
(a#6,1,1%3、a#6,1,2%3、a#6,1,3%3)、
(a#6,2,1%3、a#6,2,2%3、a#6,2,3%3)、・・・、
(a#6,k,1%3、a#6,k,2%3、a#6,k,3%3)、・・・、
(a#6,n−1,1%3、a#6,n−1,2%3、a#6,n−1,3%3)、
(b#6,1%3、b#6,2%3、b#6,3%3)は、
(0、1、2)、(0、2、1)、(1、0、2)、(1、2、0)、(2、0、1)、(2、1、0)のいずれかとなる。(k=1、2、3、・・・、n−1)
<
In the formulas (7-1) to (7-6), the combination of the orders of X 1 (D), X 2 (D), ... X n-1 (D) and P (D) satisfies the following conditions. Fulfill.
(A # 1,1,1 % 3, a # 1,1,2 % 3, a # 1,1,3 % 3),
(A # 1,2,1 % 3, a # 1,2,2 % 3, a # 1,2,3 % 3), ...
(A # 1, k, 1 % 3, a # 1, k, 2 % 3, a # 1, k, 3 % 3), ...
(A # 1, n-1, 1 % 3, a # 1, n-1,2 % 3, a # 1, n-1,3 % 3),
(B # 1,1 % 3, b # 1,2 % 3, b # 1,3 % 3)
With any of (0, 1, 2), (0, 2, 1), (1, 0, 2), (1, 2, 0), (2, 0, 1), (2, 1, 0) Become. (K = 1, 2, 3, ..., n-1)
And,
(A # 2,1,1% 3, a # 2,1,2% 3, a # 2,1,3% 3),
(A # 2,2,1 % 3, a # 2,2,2 % 3, a # 2,2,3 % 3), ...
(A # 2, k, 1 % 3, a # 2, k, 2 % 3, a # 2, k, 3 % 3), ...
(A # 2, n-1,1 % 3, a # 2, n-1,2 % 3, a # 2, n-1,3 % 3),
(B # 2,1 % 3, b # 2,2 % 3, b # 2,3 % 3)
With any of (0, 1, 2), (0, 2, 1), (1, 0, 2), (1, 2, 0), (2, 0, 1), (2, 1, 0) Become. (K = 1, 2, 3, ..., n-1)
And,
(A # 3,1,1% 3, a # 3,1,2% 3, a # 3,1,3% 3),
(A # 3,2,1 % 3, a # 3,2,2 % 3, a # 3,2,3 % 3), ...
(A # 3, k, 1 % 3, a # 3, k, 2 % 3, a # 3, k, 3 % 3), ...
(A # 3, n-1,1 % 3, a # 3, n-1,2 % 3, a # 3, n-1,3 % 3),
(B # 3,1 % 3, b # 3,2 % 3, b # 3,3 % 3)
With any of (0, 1, 2), (0, 2, 1), (1, 0, 2), (1, 2, 0), (2, 0, 1), (2, 1, 0) Become. (K = 1, 2, 3, ..., n-1)
And,
(A # 4,1,1 % 3, a # 4,1,2 % 3, a # 4,1,3 % 3),
(A # 4,2,1 % 3, a # 4,2,2 % 3, a # 4,2,3 % 3), ...,
(A # 4, k, 1 % 3, a # 4, k, 2 % 3, a # 4, k, 3 % 3), ...
(A # 4, n-1,1 % 3, a # 4, n-1,2 % 3, a # 4, n-1,3 % 3),
(B # 4,1 % 3, b # 4,2 % 3, b # 4,3 % 3)
With any of (0, 1, 2), (0, 2, 1), (1, 0, 2), (1, 2, 0), (2, 0, 1), (2, 1, 0) Become. (K = 1, 2, 3, ..., n-1)
And,
(A # 5,1,1 % 3, a # 5,1,2 % 3, a # 5,1,3 % 3),
(A # 5,2,1 % 3, a # 5,2,2 % 3, a # 5,2,3 % 3), ...
(A # 5, k, 1 % 3, a # 5, k, 2 % 3, a # 5, k, 3 % 3), ...
(A # 5, n-1,1 % 3, a # 5, n-1,2 % 3, a # 5, n-1,3 % 3),
(B # 5,1 % 3, b # 5,2 % 3, b # 5,3 % 3)
With any of (0, 1, 2), (0, 2, 1), (1, 0, 2), (1, 2, 0), (2, 0, 1), (2, 1, 0) Become. (K = 1, 2, 3, ..., n-1)
And,
(A # 6,1,1 % 3, a # 6,1,2 % 3, a # 6,1,3 % 3),
(A # 6,2,1 % 3, a # 6,2,2 % 3, a # 6,2,3 % 3), ...,
(A # 6, k, 1 % 3, a # 6, k, 2 % 3, a # 6, k, 3 % 3), ...
(A # 6, n-1,1 % 3, a # 6, n-1,2 % 3, a # 6, n-1,3 % 3),
(B # 6,1 % 3, b # 6,2 % 3, b # 6,3 % 3)
With any of (0, 1, 2), (0, 2, 1), (1, 0, 2), (1, 2, 0), (2, 0, 1), (2, 1, 0) Become. (K = 1, 2, 3, ..., n-1)
上述では、時変周期6のLDPC−CCにおいて、高い誤り訂正能力を持つ符号について説明したが、時変周期3、6のLDPC−CCの設計方法と同様に、時変周期3g(g=1、2、3、4、・・・)のLDPC−CC(つまり、時変周期が3の倍数のLDPC−CC)を作成した場合、高い誤り訂正能力を持つ符号を生成することができる。以下では、その符号の構成方法について詳しく説明する。
In the above, the code having a high error correction capability in the LDPC-CC having the time-varying
時変周期を3g(g=1、2、3、4、・・・)、符号化率(n−1)/n(nは2以上の整数)のLDPC−CCのパリティ検査多項式として、式(9−1)〜(9−3g)を考える。
このとき、X1(D)、X2(D)、・・・Xn−1(D)はデータ(情報)X1、X2、・・・Xn−1の多項式表現であり、P(D)はパリティの多項式表現である。ここで、式(9−1)〜(9−3g)では、X1(D)、X2(D)、・・・Xn−1(D)、P(D)それぞれに3つの項が存在するようなパリティ検査多項式とする。 At this time, X 1 (D), X 2 (D), ... X n-1 (D) are polynomial representations of data (information) X 1 , X 2 , ... X n-1, and P. (D) is a polynomial representation of parity. Here, in the formulas (9-1) to (9-3g), there are three terms for each of X 1 (D), X 2 (D), ... X n-1 (D), and P (D). Let it be a parity check polynomial that exists.
時変周期3のLDPC−CC及び時変周期6のLDPC−CCと同様に考えると、式(9−1)〜(9−3g)のパリティ検査多項式であらわされる時変周期3g、符号化率(n−1)/n(nは2以上の整数)のLDPC−CCにおいて、以下の条件(<条件#2>)を満たすと、より高い誤り訂正能力を得ることができる可能性が高まる。
Considering the same as LDPC-CC with time-varying
ただし、時変周期3g、符号化率(n−1)/n(nは2以上の整数)のLDPC−CCにおいて、時刻iのパリティをPi及び情報をXi,1、Xi,2、・・・、Xi,n−1であらわす。このとき、i%3g=kとすると(k=0、1、2、・・・、3g−1)、式(9−(k+1))のパリティ検査多項式が成立する。例えば、i=2とすると、i%3g=2(k=2)となるので、式(10)が成立する。
また、式(9−1)〜式(9−3g)において、a#k,p,1、a#k,p,2、a#k,p,3は整数(ただし、a#k,p,1≠a#k,p,2≠a#k,p,3)とする(k=1、2、3、・・・、3g:p=1、2、3、・・・、n−1)。また、b#k,1、b#k,2、b#k,3は整数(ただし、b#k,1≠b#k,2≠b#k,3)とする。式(9−k)のパリティ検査多項式(k=1、2、3、・・・、3g)を「検査式#k」と呼び、式(9−k)のパリティ検査多項式に基づくサブ行列を、第kサブ行列Hkとする。そして、第1サブ行列H1、第2サブ行列H2、第3サブ行列H3、・・・、第3gサブ行列H3gから生成する時変周期3gのLDPC―CCについて考える。 Further, in equations (9-1) to (9-3g), a # k, p, 1 , a # k, p, 2 , a # k, p, 3 are integers (however, a # k, p). , 1 ≠ a # k, p, 2 ≠ a # k, p, 3 ) (k = 1, 2, 3, ..., 3g: p = 1, 2, 3, ..., n- 1). Further, b # k, 1 , b # k, 2 , b # k, and 3 are integers (where b # k, 1 ≠ b # k, 2 ≠ b # k, 3 ). The parity check polynomial (k = 1, 2, 3, ..., 3 g) of the formula (9-k) is called "check formula #k", and the submatrix based on the parity check polynomial of the formula (9-k) is called. , Kth sub-matrix H k . Then, consider LDPC-CC having a time variation period of 3 g generated from the first sub-matrix H 1 , the second sub-matrix H 2 , the third sub-matrix H 3 , ..., And the third g sub-matrix H 3 g.
<条件#2>
式(9−1)〜(9−3g)において、X1(D)、X2(D)、・・・Xn−1(D)及びP(D)の次数の組み合わせが以下の条件を満たす。
(a#1,1,1%3、a#1,1,2%3、a#1,1,3%3)、
(a#1,2,1%3、a#1,2,2%3、a#1,2,3%3)、・・・、
(a#1,p,1%3、a#1,p,2%3、a#1,p,3%3)、・・・、
(a#1,n−1,1%3、a#1,n−1,2%3、a#1,n−1,3%3)、
(b#1,1%3、b#1,2%3、b#1,3%3)は、
(0、1、2)、(0、2、1)、(1、0、2)、(1、2、0)、(2、0、1)、(2、1、0)のいずれかとなる。(p=1、2、3、・・・、n−1)
かつ、
(a#2,1,1%3、a#2,1,2%3、a#2,1,3%3)、
(a#2,2,1%3、a#2,2,2%3、a#2,2,3%3)、・・・、
(a#2,p,1%3、a#2,p,2%3、a#2,p,3%3)、・・・、
(a#2,n−1,1%3、a#2,n−1,2%3、a#2,n−1,3%3)、
(b#2,1%3、b#2,2%3、b#2,3%3)は、
(0、1、2)、(0、2、1)、(1、0、2)、(1、2、0)、(2、0、1)、(2、1、0)のいずれかとなる。(p=1、2、3、・・・、n−1)
かつ、
(a#3,1,1%3、a#3,1,2%3、a#3,1,3%3)、
(a#3,2,1%3、a#3,2,2%3、a#3,2,3%3)、・・・、
(a#3,p,1%3、a#3,p,2%3、a#3,p,3%3)、・・・、
(a#3,n−1,1%3、a#3,n−1,2%3、a#3,n−1,3%3)、
(b#3,1%3、b#3,2%3、b#3,3%3)は、
(0、1、2)、(0、2、1)、(1、0、2)、(1、2、0)、(2、0、1)、(2、1、0)のいずれかとなる。(p=1、2、3、・・・、n−1)
かつ、
・
・
・
かつ、
(a#k,1,1%3、a#k,1,2%3、a#k,1,3%3)、
(a#k,2,1%3、a#k,2,2%3、a#k,2,3%3)、・・・、
(a#k,p,1%3、a#k,p,2%3、a#k,p,3%3)、・・・、
(a#k,n−1,1%3、a#k,n−1,2%3、a#k,n−1,3%3)、
(b#k,1%3、b#k,2%3、b#k,3%3)は、
(0、1、2)、(0、2、1)、(1、0、2)、(1、2、0)、(2、0、1)、(2、1、0)のいずれかとなる。(p=1、2、3、・・・、n−1)(よって、k=1、2、3、・・・、3g)
かつ、
・
・
・
かつ、
(a#3g−2,1,1%3、a#3g−2,1,2%3、a#3g−2,1,3%3)、
(a#3g−2,2,1%3、a#3g−2,2,2%3、a#3g−2,2,3%3)、・・・、
(a#3g−2,p,1%3、a#3g−2,p,2%3、a#3g−2,p,3%3)、・・・、
(a#3g−2,n−1,1%3、a#3g−2,n−1,2%3、a#3g−2,n−1,3%3)、
(b#3g−2,1%3、b#3g−2,2%3、b#3g−2,3%3)は、
(0、1、2)、(0、2、1)、(1、0、2)、(1、2、0)、(2、0、1)、(2、1、0)のいずれかとなる。(p=1、2、3、・・・、n−1)
かつ、
(a#3g−1,1,1%3、a#3g−1,1,2%3、a#3g−1,1,3%3)、
(a#3g−1,2,1%3、a#3g−1,2,2%3、a#3g−1,2,3%3)、・・・、
(a#3g−1,p,1%3、a#3g−1,p,2%3、a#3g−1,p,3%3)、・・・、
(a#3g−1,n−1,1%3、a#3g−1,n−1,2%3、a#3g−1,n−1,3%3)、
(b#3g−1,1%3、b#3g−1,2%3、b#3g−1,3%3)は、
(0、1、2)、(0、2、1)、(1、0、2)、(1、2、0)、(2、0、1)、(2、1、0)のいずれかとなる。(p=1、2、3、・・・、n−1)
かつ、
(a#3g,1,1%3、a#3g,1,2%3、a#3g,1,3%3)、
(a#3g,2,1%3、a#3g,2,2%3、a#3g,2,3%3)、・・・、
(a#3g,p,1%3、a#3g,p,2%3、a#3g,p,3%3)、・・・、
(a#3g,n−1,1%3、a#3g,n−1,2%3、a#3g,n−1,3%3)、
(b#3g,1%3、b#3g,2%3、b#3g,3%3)は、
(0、1、2)、(0、2、1)、(1、0、2)、(1、2、0)、(2、0、1)、(2、1、0)のいずれかとなる。(p=1、2、3、・・・、n−1)
<
In the formulas (9-1) to (9-3g), the combination of the orders of X 1 (D), X 2 (D), ... X n-1 (D) and P (D) satisfies the following conditions. Fulfill.
(A # 1,1,1 % 3, a # 1,1,2 % 3, a # 1,1,3 % 3),
(A # 1,2,1 % 3, a # 1,2,2 % 3, a # 1,2,3 % 3), ...
(A # 1, p, 1 % 3, a # 1, p, 2 % 3, a # 1, p, 3 % 3), ...
(A # 1, n-1, 1 % 3, a # 1, n-1,2 % 3, a # 1, n-1,3 % 3),
(B # 1,1 % 3, b # 1,2 % 3, b # 1,3 % 3)
With any of (0, 1, 2), (0, 2, 1), (1, 0, 2), (1, 2, 0), (2, 0, 1), (2, 1, 0) Become. (P = 1, 2, 3, ..., n-1)
And,
(A # 2,1,1% 3, a # 2,1,2% 3, a # 2,1,3% 3),
(A # 2,2,1 % 3, a # 2,2,2 % 3, a # 2,2,3 % 3), ...
(A # 2, p, 1 % 3, a # 2, p, 2 % 3, a # 2, p, 3 % 3), ...
(A # 2, n-1,1 % 3, a # 2, n-1,2 % 3, a # 2, n-1,3 % 3),
(B # 2,1 % 3, b # 2,2 % 3, b # 2,3 % 3)
With any of (0, 1, 2), (0, 2, 1), (1, 0, 2), (1, 2, 0), (2, 0, 1), (2, 1, 0) Become. (P = 1, 2, 3, ..., n-1)
And,
(A # 3,1,1% 3, a # 3,1,2% 3, a # 3,1,3% 3),
(A # 3,2,1 % 3, a # 3,2,2 % 3, a # 3,2,3 % 3), ...
(A # 3, p, 1 % 3, a # 3, p, 2 % 3, a # 3, p, 3 % 3), ...
(A # 3, n-1,1 % 3, a # 3, n-1,2 % 3, a # 3, n-1,3 % 3),
(B # 3,1 % 3, b # 3,2 % 3, b # 3,3 % 3)
With any of (0, 1, 2), (0, 2, 1), (1, 0, 2), (1, 2, 0), (2, 0, 1), (2, 1, 0) Become. (P = 1, 2, 3, ..., n-1)
And,
・
・
・
And,
(A # k, 1,1 % 3, a # k, 1,2 % 3, a # k, 1,3 % 3),
(A # k, 2,1 % 3, a # k, 2,2 % 3, a # k, 2,3 % 3), ...
(A # k, p, 1 % 3, a # k, p, 2 % 3, a # k, p, 3 % 3), ...
(A # k, n-1, 1 % 3, a # k, n-1,2 % 3, a # k, n-1,3 % 3),
(B # k, 1 % 3, b # k, 2 % 3, b # k, 3 % 3) is
With any of (0, 1, 2), (0, 2, 1), (1, 0, 2), (1, 2, 0), (2, 0, 1), (2, 1, 0) Become. (P = 1, 2, 3, ..., n-1) (Therefore, k = 1, 2, 3, ..., 3 g)
And,
・
・
・
And,
(A # 3g-2,1,1% 3 , a # 3g-2,1,2% 3, a # 3g-2,1,3% 3),
(A # 3g-2,2,1 % 3, a # 3g-2,2,2 % 3, a # 3g-2,2,3 % 3), ...
(A # 3g-2, p, 1 % 3, a # 3g-2, p, 2 % 3, a # 3g-2, p, 3 % 3), ...
(A # 3g-2, n-1,1 % 3, a # 3g-2, n-1,2 % 3, a # 3g-2, n-1,3 % 3),
(B # 3g-2,1 % 3, b # 3g-2,2 % 3, b # 3g-2,3 % 3)
With any of (0, 1, 2), (0, 2, 1), (1, 0, 2), (1, 2, 0), (2, 0, 1), (2, 1, 0) Become. (P = 1, 2, 3, ..., n-1)
And,
(A # 3g-1,1,1 % 3, a # 3g-1,1,2 % 3, a # 3g-1,1,3 % 3),
(A # 3g-1,2,1 % 3, a # 3g-1,2,2 % 3, a # 3g-1,2,3 % 3), ...
(A # 3g-1, p, 1 % 3, a # 3g-1, p, 2 % 3, a # 3g-1, p, 3 % 3), ...
(A # 3g-1, n-1,1 % 3, a # 3g-1, n-1,2 % 3, a # 3g-1, n-1,3 % 3),
(B # 3g-1,1 % 3, b # 3g-1,2 % 3, b # 3g-1,3 % 3)
With any of (0, 1, 2), (0, 2, 1), (1, 0, 2), (1, 2, 0), (2, 0, 1), (2, 1, 0) Become. (P = 1, 2, 3, ..., n-1)
And,
(A # 3g, 1,1 % 3, a # 3g, 1,2 % 3, a # 3g, 1,3 % 3),
(A # 3g, 2,1 % 3, a # 3g, 2,2 % 3, a # 3g, 2,3 % 3), ...
(A # 3g, p, 1 % 3, a # 3g, p, 2 % 3, a # 3g, p, 3 % 3), ...
(A # 3g, n-1, 1 % 3, a # 3g, n-1,2 % 3, a # 3g, n-1,3 % 3),
(B # 3g, 1 % 3, b # 3g, 2 % 3, b # 3g, 3 % 3)
With any of (0, 1, 2), (0, 2, 1), (1, 0, 2), (1, 2, 0), (2, 0, 1), (2, 1, 0) Become. (P = 1, 2, 3, ..., n-1)
ただし、符号化を容易に行うという点を考慮すると、式(9−1)〜(9−3g)において、
(b#k,1%3、b#k,2%3、b#k,3%3)の3つのうち“0”が1つ存在すると良い(ただし、k=1、2、・・・3g)。このとき、D0=1が存在し、かつb#k,1、b#k,2、b#k,3が0以上の整数であれば、パリティPを逐次的に求めることができるという特徴を持つからである。
However, in consideration of easy coding, in the equations (9-1) to (9-3g),
It is preferable that one "0" exists out of the three (b # k, 1 % 3, b # k, 2 % 3, b # k, 3 % 3) (however, k = 1, 2, ... 3g). At this time, if D 0 = 1 exists and b # k, 1 , b # k, 2 , b # k, and 3 are integers of 0 or more, the parity P can be sequentially obtained. Because it has.
また、同一時点のパリティビットとデータビットに関連性を持たせ、高い訂正能力を持つ符号の探索を容易に行うためには、
(a#k,1,1%3、a#k,1,2%3、a#k,1,3%3)の3つのうち“0”が1つ存在し、
(a#k,2,1%3、a#k,2,2%3、a#k,2,3%3)の3つのうち“0”が1つ存在し、
・
・
・
(a#k,p,1%3、a#k,p,2%3、a#k,p,3%3)の3つのうち“0”が1つ存在し、
・
・
・
(a#k,n−1,1%3、a#k,n−1,2%3、a#k,n−1,3%3)の3つのうち“0”が1つ存在すると良い(ただし、k=1、2、・・・3g)。
In addition, in order to make the parity bit and the data bit at the same time related to each other and to easily search for a code having a high correction capability,
There is one "0" out of the three (a # k, 1,1 % 3, a # k, 1,2 % 3, a # k, 1,3% 3).
There is one "0" out of the three (a # k, 2,1 % 3, a # k, 2,2 % 3, a # k, 2,3% 3).
・
・
・
There is one "0" out of the three (a # k, p, 1 % 3, a # k, p, 2 % 3, a # k, p, 3% 3).
・
・
・
It is preferable that one "0" exists out of the three (a # k, n-1, 1 % 3, a # k, n-1,2 % 3, a # k, n-1,3% 3). (However, k = 1, 2, ... 3 g).
次に、符号化を容易に行うという点を考慮した時変周期3g(g=2、3、4、5、・・・)のLDPC−CCについて考える。このとき、符号化率を(n−1)/n(nは2以上の整数)とするとLDPC−CCのパリティ検査多項式は以下のようにあらわすことができる。
このとき、X1(D)、X2(D)、・・・Xn−1(D)はデータ(情報)X1、X2、・・・Xn−1の多項式表現であり、P(D)はパリティの多項式表現である。ここで、式(11−1)〜(11−3g)では、X1(D)、X2(D)、・・・Xn−1(D)、P(D)それぞれに3つの項が存在するようなパリティ検査多項式とする。ただし、時変周期3g、符号化率(n−1)/n(nは2以上の整数)のLDPC−CCにおいて、時刻iのパリティをPi及び情報をXi,1、Xi,2、・・・、Xi,n−1であらわす。このとき、i%3g=kとすると(k=0、1、2、・・・、3g−1)、式(11−(k+1))のパリティ検査多項式が成立する。例えば、i=2とすると、i%3g=2(k=2)となるので、式(12)が成立する。
このとき、<条件#3>及び<条件#4>を満たすと、より高い誤り訂正能力を持つ符号を作成することができる可能性が高まる。
At this time, if <
<条件#3>
式(11−1)〜(11−3g)において、X1(D)、X2(D)、・・・Xn−1(D)の次数の組み合わせが以下の条件を満たす。
(a#1,1,1%3、a#1,1,2%3、a#1,1,3%3)、
(a#1,2,1%3、a#1,2,2%3、a#1,2,3%3)、・・・、
(a#1,p,1%3、a#1,p,2%3、a#1,p,3%3)、・・・、
(a#1,n−1,1%3、a#1,n−1,2%3、a#1,n−1,3%3)は、
(0、1、2)、(0、2、1)、(1、0、2)、(1、2、0)、(2、0、1)、(2、1、0)のいずれかとなる。(p=1、2、3、・・・、n−1)
かつ、
(a#2,1,1%3、a#2,1,2%3、a#2,1,3%3)、
(a#2,2,1%3、a#2,2,2%3、a#2,2,3%3)、・・・、
(a#2,p,1%3、a#2,p,2%3、a#2,p,3%3)、・・・、
(a#2,n−1,1%3、a#2,n−1,2%3、a#2,n−1,3%3)は、
(0、1、2)、(0、2、1)、(1、0、2)、(1、2、0)、(2、0、1)、(2、1、0)のいずれかとなる。(p=1、2、3、・・・、n−1)
かつ、
(a#3,1,1%3、a#3,1,2%3、a#3,1,3%3)、
(a#3,2,1%3、a#3,2,2%3、a#3,2,3%3)、・・・、
(a#3,p,1%3、a#3,p,2%3、a#3,p,3%3)、・・・、
(a#3,n−1,1%3、a#3,n−1,2%3、a#3,n−1,3%3)は、
(0、1、2)、(0、2、1)、(1、0、2)、(1、2、0)、(2、0、1)、(2、1、0)のいずれかとなる。(p=1、2、3、・・・、n−1)
かつ、
・
・
・
かつ、
(a#k,1,1%3、a#k,1,2%3、a#k,1,3%3)、
(a#k,2,1%3、a#k,2,2%3、a#k,2,3%3)、・・・、
(a#k,p,1%3、a#k,p,2%3、a#k,p,3%3)、・・・、
(a#k,n−1,1%3、a#k,n−1,2%3、a#k,n−1,3%3)は、
(0、1、2)、(0、2、1)、(1、0、2)、(1、2、0)、(2、0、1)、(2、1、0)のいずれかとなる。(p=1、2、3、・・・、n−1)(よって、k=1、2、3、・・・、3g)
かつ、
・
・
・
かつ、
(a#3g−2,1,1%3、a#3g−2,1,2%3、a#3g−2,1,3%3)、
(a#3g−2,2,1%3、a#3g−2,2,2%3、a#3g−2,2,3%3)、・・・、
(a#3g−2,p,1%3、a#3g−2,p,2%3、a#3g−2,p,3%3)、・・・、
(a#3g−2,n−1,1%3、a#3g−2,n−1,2%3、a#3g−2,n−1,3%3)は、
(0、1、2)、(0、2、1)、(1、0、2)、(1、2、0)、(2、0、1)、(2、1、0)のいずれかとなる。(p=1、2、3、・・・、n−1)
かつ、
(a#3g−1,1,1%3、a#3g−1,1,2%3、a#3g−1,1,3%3)、
(a#3g−1,2,1%3、a#3g−1,2,2%3、a#3g−1,2,3%3)、・・・、
(a#3g−1,p,1%3、a#3g−1,p,2%3、a#3g−1,p,3%3)、・・・、
(a#3g−1,n−1,1%3、a#3g−1,n−1,2%3、a#3g−1,n−1,3%3)は、
(0、1、2)、(0、2、1)、(1、0、2)、(1、2、0)、(2、0、1)、(2、1、0)のいずれかとなる。(p=1、2、3、・・・、n−1)
かつ、
(a#3g,1,1%3、a#3g,1,2%3、a#3g,1,3%3)、
(a#3g,2,1%3、a#3g,2,2%3、a#3g,2,3%3)、・・・、
(a#3g,p,1%3、a#3g,p,2%3、a#3g,p,3%3)、・・・、
(a#3g,n−1,1%3、a#3g,n−1,2%3、a#3g,n−1,3%3)は、
(0、1、2)、(0、2、1)、(1、0、2)、(1、2、0)、(2、0、1)、(2、1、0)のいずれかとなる。(p=1、2、3、・・・、n−1)
<
In the formulas (11-1) to (11-3g), the combination of orders of X1 (D), X2 (D), ... Xn-1 (D) satisfies the following conditions.
(A # 1,1,1 % 3, a # 1,1,2 % 3, a # 1,1,3 % 3),
(A # 1,2,1 % 3, a # 1,2,2 % 3, a # 1,2,3 % 3), ...
(A # 1, p, 1 % 3, a # 1, p, 2 % 3, a # 1, p, 3 % 3), ...
(A # 1, n-1,1 % 3, a # 1, n-1,2 % 3, a # 1, n-1,3 % 3)
With any of (0, 1, 2), (0, 2, 1), (1, 0, 2), (1, 2, 0), (2, 0, 1), (2, 1, 0) Become. (P = 1, 2, 3, ..., n-1)
And,
(A # 2,1,1% 3, a # 2,1,2% 3, a # 2,1,3% 3),
(A # 2,2,1 % 3, a # 2,2,2 % 3, a # 2,2,3 % 3), ...
(A # 2, p, 1 % 3, a # 2, p, 2 % 3, a # 2, p, 3 % 3), ...
(A # 2, n-1,1 % 3, a # 2, n-1,2 % 3, a # 2, n-1,3 % 3)
With any of (0, 1, 2), (0, 2, 1), (1, 0, 2), (1, 2, 0), (2, 0, 1), (2, 1, 0) Become. (P = 1, 2, 3, ..., n-1)
And,
(A # 3,1,1% 3, a # 3,1,2% 3, a # 3,1,3% 3),
(A # 3,2,1 % 3, a # 3,2,2 % 3, a # 3,2,3 % 3), ...
(A # 3, p, 1 % 3, a # 3, p, 2 % 3, a # 3, p, 3 % 3), ...
(A # 3, n-1,1 % 3, a # 3, n-1,2 % 3, a # 3, n-1,3 % 3)
With any of (0, 1, 2), (0, 2, 1), (1, 0, 2), (1, 2, 0), (2, 0, 1), (2, 1, 0) Become. (P = 1, 2, 3, ..., n-1)
And,
・
・
・
And,
(A # k, 1,1 % 3, a # k, 1,2 % 3, a # k, 1,3 % 3),
(A # k, 2,1 % 3, a # k, 2,2 % 3, a # k, 2,3 % 3), ...
(A # k, p, 1 % 3, a # k, p, 2 % 3, a # k, p, 3 % 3), ...
(A # k, n-1, 1 % 3, a # k, n-1,2 % 3, a # k, n-1,3 % 3)
With any of (0, 1, 2), (0, 2, 1), (1, 0, 2), (1, 2, 0), (2, 0, 1), (2, 1, 0) Become. (P = 1, 2, 3, ..., n-1) (Therefore, k = 1, 2, 3, ..., 3 g)
And,
・
・
・
And,
(A # 3g-2,1,1% 3 , a # 3g-2,1,2% 3, a # 3g-2,1,3% 3),
(A # 3g-2,2,1 % 3, a # 3g-2,2,2 % 3, a # 3g-2,2,3 % 3), ...
(A # 3g-2, p, 1 % 3, a # 3g-2, p, 2 % 3, a # 3g-2, p, 3 % 3), ...
(A # 3g-2, n-1,1 % 3, a # 3g-2, n-1,2 % 3, a # 3g-2, n-1,3 % 3)
With any of (0, 1, 2), (0, 2, 1), (1, 0, 2), (1, 2, 0), (2, 0, 1), (2, 1, 0) Become. (P = 1, 2, 3, ..., n-1)
And,
(A # 3g-1,1,1 % 3, a # 3g-1,1,2 % 3, a # 3g-1,1,3 % 3),
(A # 3g-1,2,1 % 3, a # 3g-1,2,2 % 3, a # 3g-1,2,3 % 3), ...
(A # 3g-1, p, 1 % 3, a # 3g-1, p, 2 % 3, a # 3g-1, p, 3 % 3), ...
(A # 3g-1, n-1,1 % 3, a # 3g-1, n-1,2 % 3, a # 3g-1, n-1,3 % 3)
With any of (0, 1, 2), (0, 2, 1), (1, 0, 2), (1, 2, 0), (2, 0, 1), (2, 1, 0) Become. (P = 1, 2, 3, ..., n-1)
And,
(A # 3g, 1,1 % 3, a # 3g, 1,2 % 3, a # 3g, 1,3 % 3),
(A # 3g, 2,1 % 3, a # 3g, 2,2 % 3, a # 3g, 2,3 % 3), ...
(A # 3g, p, 1 % 3, a # 3g, p, 2 % 3, a # 3g, p, 3 % 3), ...
(A # 3g, n-1, 1 % 3, a # 3g, n-1,2 % 3, a # 3g, n-1,3 % 3)
With any of (0, 1, 2), (0, 2, 1), (1, 0, 2), (1, 2, 0), (2, 0, 1), (2, 1, 0) Become. (P = 1, 2, 3, ..., n-1)
加えて、式(11−1)〜(11−3g)において、P(D)の次数の組み合わが以下の条件を満たす。
(b#1,1%3、b#1,2%3)、
(b#2,1%3、b#2,2%3)、
(b#3,1%3、b#3,2%3)、・・・、
(b#k,1%3、b#k,2%3)、・・・、
(b#3g−2,1%3、b#3g−2,2%3)、
(b#3g−1,1%3、b#3g−1,2%3)、
(b#3g,1%3、b#3g,2%3)は、
(1、2)、(2、1)のいずれかとなる(k=1、2、3、・・・、3g)。
In addition, in the formulas (11-1) to (11-3g), the combination of orders of P (D) satisfies the following conditions.
(B # 1,1 % 3, b # 1,2 % 3),
(B # 2,1 % 3, b # 2,2 % 3),
(B # 3,1 % 3, b # 3,2 % 3), ...
(B # k, 1 % 3, b # k, 2 % 3), ...
(B # 3g-2,1 % 3, b # 3g-2,2 % 3),
(B # 3g-1,1 % 3, b # 3g-1,2 % 3),
(B # 3g, 1 % 3, b # 3g, 2 % 3)
It is one of (1, 2) and (2, 1) (k = 1, 2, 3, ..., 3 g).
式(11−1)〜(11−3g)に対する<条件#3>は、式(9−1)〜(9−3g)に対する<条件#2>と同様の関係となる。式(11−1)〜(11−3g)に対して、<条件#3>に加え、以下の条件(<条件#4>)を付加すると、より高い誤り訂正能力を持つLDPC−CCを作成することができる可能性が高まる。
<
<条件#4>
式(11−1)〜(11−3g)のP(D)の次数において、以下の条件を満たす。
(b#1,1%3g、b#1,2%3g)、
(b#2,1%3g、b#2,2%3g)、
(b#3,1%3g、b#3,2%3g)、・・・、
(b#k,1%3g、b#k,2%3g)、・・・、
(b#3g−2,1%3g、b#3g−2,2%3g)、
(b#3g−1,1%3g、b#3g−1,2%3g)、
(b#3g,1%3g、b#3g,2%3g)の6g個の次数(2つの次数が1組を構成するので、3g組を構成する次数は6g個ある)の値には、0から3g−1の整数(0、1、2、3、4、・・・、3g−2、3g−1)のうち、3の倍数(つまり、0、3、6、・・・、3g−3)以外の値の全ての値が存在する。
<
The following conditions are satisfied in the order of P (D) of the formulas (11-1) to (11-3 g).
(B # 1,1 % 3g, b # 1,2 % 3g),
(B # 2,1 % 3g, b # 2,2 % 3g),
(B # 3,1 % 3g, b # 3,2 % 3g), ...
(B # k, 1 % 3g, b # k, 2 % 3g), ...
(B # 3g-2,1 % 3g, b # 3g-2,2 % 3g),
(B # 3g-1,1 % 3g, b # 3g-1,2 % 3g),
(B # 3g, 1 % 3g, b # 3g, 2 % 3g) has 6g orders (since the two orders form one set, there are 6g orders that make up the 3g set). Of the integers from 0 to 3g-1 (0, 1, 2, 3, 4, ..., 3g-2, 3g-1), multiples of 3 (that is, 0, 3, 6, ..., 3g) All values other than -3) exist.
ところで、検査行列において、“1”の存在する位置に規則性を持ちながらもランダム性があると良好な誤り訂正能力が得られる可能性が高い。式(11−1)〜(11−3g)のパリティ検査多項式を持つ時変周期3g(g=2、3、4、5、・・・)、符号化率を(n−1)/n(nは2以上の整数)のLDPC−CCでは、<条件#3>に加え<条件#4>の条件をつけ符号を作成すると、検査行列において、“1”の存在する位置に規則性を持ちながらもランダム性を与えることが可能となるため、良好な誤り訂正能力が得られる可能性が高まる。
By the way, in the inspection matrix, if the position where "1" exists has regularity but randomness, there is a high possibility that good error correction capability can be obtained. It has a time-varying period of 3 g (g = 2, 3, 4, 5, ...) With a parity check polynomial of equations (11-1) to (11-3 g), and the coding rate is (n-1) / n (n-1) / n (. In LDPC-CC with (n is an integer of 2 or more), if a code is created by adding the condition of <
次に、符号化を容易に行うことができ、かつ、同一時点のパリティビットとデータビットに関連性を持たせる、時変周期3g(g=2、3、4、5、・・・)のLDPC−CCについて考える。このとき、符号化率を(n−1)/n(nは2以上の整数)とするとLDPC−CCのパリティ検査多項式は以下のようにあらわすことができる。
このとき、X1(D)、X2(D)、・・・Xn−1(D)はデータ(情報)X1、X2、・・・Xn−1の多項式表現であり、P(D)はパリティの多項式表現である。そして、式(13−1)〜(13−3g)では、X1(D)、X2(D)、・・・Xn−1(D)、P(D)それぞれに3つの項が存在するようなパリティ検査多項式とし、X1(D)、X2(D)、・・・Xn−1(D)、P(D)にはD0の項が存在することになる。(k=1、2、3、・・・、3g) At this time, X 1 (D), X 2 (D), ... X n-1 (D) are polynomial representations of data (information) X 1 , X 2 , ... X n-1, and P. (D) is a polynomial representation of parity. Then, in the formulas (13-1) to (13-3g), there are three terms in each of X 1 (D), X 2 (D), ... X n-1 (D), and P (D). The parity check polynomial is such that X 1 (D), X 2 (D), ... X n-1 (D), P (D) have a term of D 0. (K = 1, 2, 3, ..., 3g)
ただし、時変周期3g、符号化率(n−1)/n(nは2以上の整数)のLDPC−CCにおいて、時刻iのパリティをPi及び情報をXi,1、Xi,2、・・・、Xi,n−1であらわす。このとき、i%3g=kとすると(k=0、1、2、・・・、3g−1)、式(13−(k+1))のパリティ検査多項式が成立する。例えば、i=2とすると、i%3g=2(k=2)となるので、式(14)が成立する。
このとき、以下の条件(<条件#5>及び<条件#6>)を満たすと、更に高い誤り訂正能力を持つ符号を作成できる可能性が高くなる。
At this time, if the following conditions (<
<条件#5>
式(13−1)〜(13−3g)において、X1(D)、X2(D)、・・・Xn−1(D)の次数の組み合わせが以下の条件を満たす。
(a#1,1,1%3、a#1,1,2%3)、
(a#1,2,1%3、a#1,2,2%3)、・・・、
(a#1,p,1%3、a#1,p,2%3)、・・・、
(a#1,n−1,1%3、a#1,n−1,2%3)は、
(1、2)、(2、1)のいずれかとなる。(p=1、2、3、・・・、n−1)
かつ、
(a#2,1,1%3、a#2,1,2%3)、
(a#2,2,1%3、a#2,2,2%3)、・・・、
(a#2,p,1%3、a#2,p,2%3)、・・・、
(a#2,n−1,1%3、a#2,n−1,2%3)は、
(1、2)、(2、1)のいずれかとなる。(p=1、2、3、・・・、n−1)
かつ、
(a#3,1,1%3、a#3,1,2%3)、
(a#3,2,1%3、a#3,2,2%3)、・・・、
(a#3,p,1%3、a#3,p,2%3)、・・・、
(a#3,n−1,1%3、a#3,n−1,2%3)は、
(1、2)、(2、1)のいずれかとなる。(p=1、2、3、・・・、n−1)
かつ、
・
・
・
かつ、
(a#k,1,1%3、a#k,1,2%3)、
(a#k,2,1%3、a#k,2,2%3)、・・・、
(a#k,p,1%3、a#k,p,2%3)、・・・、
(a#k,n−1,1%3、a#k,n−1,2%3)は、
(1、2)、(2、1)のいずれかとなる。(p=1、2、3、・・・、n−1)(よって、k=1、2、3、・・・、3g)
かつ、
・
・
・
かつ、
(a#3g−2,1,1%3、a#3g−2,1,2%3)、
(a#3g−2,2,1%3、a#3g−2,2,2%3)、・・・、
(a#3g−2,p,1%3、a#3g−2,p,2%3)、・・・、
(a#3g−2,n−1,1%3、a#3g−2,n−1,2%3)は、
(1、2)、(2、1)のいずれかとなる。(p=1、2、3、・・・、n−1)
かつ、
(a#3g−1,1,1%3、a#3g−1,1,2%3)、
(a#3g−1,2,1%3、a#3g−1,2,2%3)、・・・、
(a#3g−1,p,1%3、a#3g−1,p,2%3)、・・・、
(a#3g−1,n−1,1%3、a#3g−1,n−1,2%3)は、
(1、2)、(2、1)のいずれかとなる。(p=1、2、3、・・・、n−1)
かつ、
(a#3g,1,1%3、a#3g,1,2%3)、
(a#3g,2,1%3、a#3g,2,2%3)、・・・、
(a#3g,p,1%3、a#3g,p,2%3)、・・・、
(a#3g,n−1,1%3、a#3g,n−1,2%3)は、
(1、2)、(2、1)のいずれかとなる。(p=1、2、3、・・・、n−1)
<
In the formulas (13-1) to (13-3g), the combination of the orders of X 1 (D), X 2 (D), ... X n-1 (D) satisfies the following conditions.
(A # 1,1,1 % 3, a # 1,1,2 % 3),
(A # 1,2,1 % 3, a # 1,2,2 % 3), ...
(A # 1, p, 1 % 3, a # 1, p, 2 % 3), ...
(A # 1, n-1,1 % 3, a # 1, n-1,2 % 3)
It is either (1, 2) or (2, 1). (P = 1, 2, 3, ..., n-1)
And,
(A # 2,1,1% 3, a # 2,1,2% 3),
(A # 2,2,1 % 3, a # 2,2,2 % 3), ...
(A # 2, p, 1 % 3, a # 2, p, 2 % 3), ...
(A # 2, n-1,1 % 3, a # 2, n-1,2 % 3)
It is either (1, 2) or (2, 1). (P = 1, 2, 3, ..., n-1)
And,
(A # 3,1,1% 3, a # 3,1,2% 3),
(A # 3,2,1 % 3, a # 3,2,2 % 3), ...
(A # 3, p, 1 % 3, a # 3, p, 2 % 3), ...
(A # 3, n-1,1 % 3, a # 3, n-1,2 % 3)
It is either (1, 2) or (2, 1). (P = 1, 2, 3, ..., n-1)
And,
・
・
・
And,
(A # k, 1,1 % 3, a # k, 1,2 % 3),
(A # k, 2,1 % 3, a # k, 2,2 % 3), ...
(A # k, p, 1 % 3, a # k, p, 2 % 3), ...
(A # k, n-1, 1 % 3, a # k, n-1,2 % 3)
It is either (1, 2) or (2, 1). (P = 1, 2, 3, ..., n-1) (Therefore, k = 1, 2, 3, ..., 3 g)
And,
・
・
・
And,
(A # 3g-2,1,1% 3 , a # 3g-2,1,2% 3),
(A # 3g-2,2,1 % 3, a # 3g-2,2,2 % 3), ...
(A # 3g-2, p, 1 % 3, a # 3g-2, p, 2 % 3), ...,
(A # 3g-2, n-1,1 % 3, a # 3g-2, n-1,2 % 3)
It is either (1, 2) or (2, 1). (P = 1, 2, 3, ..., n-1)
And,
(A # 3g-1,1,1 % 3, a # 3g-1,1,2 % 3),
(A # 3g-1,2,1 % 3, a # 3g-1,2,2 % 3), ...
(A # 3g-1, p, 1 % 3, a # 3g-1, p, 2 % 3), ...,
(A # 3g-1, n-1, 1 % 3, a # 3g-1, n-1,2 % 3) is
It is either (1, 2) or (2, 1). (P = 1, 2, 3, ..., n-1)
And,
(A # 3g, 1,1 % 3, a # 3g, 1,2 % 3),
(A # 3g, 2,1 % 3, a # 3g, 2,2 % 3), ...
(A # 3g, p, 1 % 3, a # 3g, p, 2 % 3), ...
(A # 3g, n-1,1 % 3, a # 3g, n-1,2 % 3)
It is either (1, 2) or (2, 1). (P = 1, 2, 3, ..., n-1)
加えて、式(13−1)〜(13−3g)において、P(D)の次数の組み合わが以下の条件を満たす。
(b#1,1%3、b#1,2%3)、
(b#2,1%3、b#2,2%3)、
(b#3,1%3、b#3,2%3)、・・・、
(b#k,1%3、b#k,2%3)、・・・、
(b#3g−2,1%3、b#3g−2,2%3)、
(b#3g−1,1%3、b#3g−1,2%3)、
(b#3g,1%3、b#3g,2%3)は、
(1、2)、(2、1)のいずれかとなる(k=1、2、3、・・・、3g)。
In addition, in the formulas (13-1) to (13-3g), the combination of orders of P (D) satisfies the following conditions.
(B # 1,1 % 3, b # 1,2 % 3),
(B # 2,1 % 3, b # 2,2 % 3),
(B # 3,1 % 3, b # 3,2 % 3), ...
(B # k, 1 % 3, b # k, 2 % 3), ...
(B # 3g-2,1 % 3, b # 3g-2,2 % 3),
(B # 3g-1,1 % 3, b # 3g-1,2 % 3),
(B # 3g, 1 % 3, b # 3g, 2 % 3)
It is one of (1, 2) and (2, 1) (k = 1, 2, 3, ..., 3 g).
式(13−1)〜(13−3g)に対する<条件#5>は、式(9−1)〜(9−3g)に対する<条件#2>と同様の関係となる。式(13−1)〜(13−3g)に対して、<条件#5>に加え、以下の条件(<条件#6>)を付加すると、高い誤り訂正能力を持つLDPC−CCを作成できる可能性が高くなる。
<
<条件#6>
式(13−1)〜(13−3g)のX1(D)の次数において、次の条件を満たす。
(a#1,1,1%3g、a#1,1,2%3g)、
(a#2,1,1%3g、a#2,1,2%3g)、・・・、
(a#p,1,1%3g、a#p,1,2%3g)、・・・、
(a#3g,1,1%3g、a#3g,1,2%3g)の6g個の値には、
0から3g−1の整数(0、1、2、3、4、・・・、3g−2、3g−1)のうち、3の倍数(つまり、0、3、6、・・・、3g−3)以外の値の全ての値が存在する。(p=1、2、3、・・・、3g)
かつ、
式(13−1)〜(13−3g)のX2(D)の次数において、次の条件を満たす。
(a#1,2,1%3g、a#1,2,2%3g)、
(a#2,2,1%3g、a#2,2,2%3g)、・・・、
(a#p,2,1%3g、a#p,2,2%3g)、・・・、
(a#3g,2,1%3g、a#3g,2,2%3g)の6g個の値には、
0から3g−1の整数(0、1、2、3、4、・・・、3g−2、3g−1)のうち、3の倍数(つまり、0、3、6、・・・、3g−3)以外の値の全ての値が存在する。(p=1、2、3、・・・、3g)
かつ、
式(13−1)〜(13−3g)のX3(D)の次数において、次の条件を満たす。
(a#1,3,1%3g、a#1,3,2%3g)、
(a#2,3,1%3g、a#2,3,2%3g)、・・・、
(a#p,3,1%3g、a#p,3,2%3g)、・・・、
(a#3g,3,1%3g、a#3g,3,2%3g)の6g個の値には、
0から3g−1の整数(0、1、2、3、4、・・・、3g−2、3g−1)のうち、3の倍数(つまり、0、3、6、・・・、3g−3)以外の値の全ての値が存在する。(p=1、2、3、・・・、3g)
かつ、
・
・
・
かつ、
式(13−1)〜(13−3g)のXk(D)の次数において、次の条件を満たす。
(a#1,k,1%3g、a#1,k,2%3g)、
(a#2,k,1%3g、a#2,k,2%3g)、・・・、
(a#p,k,1%3g、a#p,k,2%3g)、・・・、
(a#3g,k,1%3g、a#3g,k,2%3g)の6g個の値には、
0から3g−1の整数(0、1、2、3、4、・・・、3g−2、3g−1)のうち、3の倍数(つまり、0、3、6、・・・、3g−3)以外の値の全ての値が存在する。(p=1、2、3、・・・、3g)
(k=1、2、3、・・・、n−1)
かつ、
・
・
・
かつ、
式(13−1)〜(13−3g)のXn−1(D)の次数において、次の条件を満たす。
(a#1,n−1,1%3g、a#1,n−1,2%3g)、
(a#2,n−1,1%3g、a#2,n−1,2%3g)、・・・、
(a#p,n−1,1%3g、a#p,n−1,2%3g)、・・・、
(a#3g,n−1,1%3g、a#3g,n−1,2%3g)の6g個の値には、
0から3g−1の整数(0、1、2、3、4、・・・、3g−2、3g−1)のうち、3の倍数(つまり、0、3、6、・・・、3g−3)以外の値の全ての値が存在する。(p=1、2、3、・・・、3g)
かつ、
式(13−1)〜(13−3g)のP(D)の次数において、次の条件を満たす。
(b#1,1%3g、b#1,2%3g)、
(b#2,1%3g、b#2,2%3g)、
(b#3,1%3g、b#3,2%3g)、・・・、
(b#k,1%3g、b#k,2%3g)、・・・、
(b#3g−2,1%3g、b#3g−2,2%3g)、
(b#3g−1,1%3g、b#3g−1,2%3g)、
(b#3g,1%3g、b#3g,2%3g)の6g個の値には、
0から3g−1の整数(0、1、2、3、4、・・・、3g−2、3g−1)のうち、3の倍数(つまり、0、3、6、・・・、3g−3)以外の値の全ての値が存在する。(k=1、2、3、・・・、3g)
<
The following conditions are satisfied in the order of X 1 (D) of the formulas (13-1) to (13-3 g).
(A # 1,1,1 % 3g, a # 1,1,2 % 3g),
(A # 2,1,1% 3g, a # 2,1,2% 3g), ···,
(A # p, 1,1 % 3g, a # p, 1,2 % 3g), ...
The 6g values of (a # 3g, 1,1 % 3g, a # 3g, 1,2% 3g) include
Of the integers from 0 to 3g-1 (0, 1, 2, 3, 4, ..., 3g-2, 3g-1), multiples of 3 (that is, 0, 3, 6, ..., 3g) All values other than -3) exist. (P = 1, 2, 3, ..., 3 g)
And,
The following conditions are satisfied in the order of X 2 (D) of the formulas (13-1) to (13-3 g).
(A # 1,2,1 % 3g, a # 1,2,2 % 3g),
(A # 2,2,1 % 3g, a # 2,2,2 % 3g), ...
(A # p, 2,1 % 3g, a #p, 2,2 % 3g), ...
The 6g values of (a # 3g, 2,1 % 3g, a # 3g, 2,2% 3g) include
Of the integers from 0 to 3g-1 (0, 1, 2, 3, 4, ..., 3g-2, 3g-1), multiples of 3 (that is, 0, 3, 6, ..., 3g) All values other than -3) exist. (P = 1, 2, 3, ..., 3g)
And,
The following conditions are satisfied in the order of X 3 (D) of the formulas (13-1) to (13-3 g).
(A # 1,3,1% 3g, a # 1,3,2% 3g),
(A # 2,3,1% 3g, a # 2,3,2% 3g), ···,
(A # p, 3.1 % 3g, a # p, 3,2 % 3g), ...
The 6g values of (a # 3g, 3.1 % 3g, a # 3g, 3,2% 3g) include
Of the integers from 0 to 3g-1 (0, 1, 2, 3, 4, ..., 3g-2, 3g-1), multiples of 3 (that is, 0, 3, 6, ..., 3g) All values other than -3) exist. (P = 1, 2, 3, ..., 3 g)
And,
・
・
・
And,
The following conditions are satisfied in the order of X k (D) of the formulas (13-1) to (13-3 g).
(A # 1, k, 1 % 3g, a # 1, k, 2 % 3g),
(A # 2, k, 1 % 3g, a # 2, k, 2 % 3g), ...
(A # p, k, 1 % 3g, a # p, k, 2 % 3g), ...
The 6g values of (a # 3g, k, 1 % 3g, a # 3g, k, 2% 3g) include
Of the integers from 0 to 3g-1 (0, 1, 2, 3, 4, ..., 3g-2, 3g-1), multiples of 3 (that is, 0, 3, 6, ..., 3g) All values other than -3) exist. (P = 1, 2, 3, ..., 3 g)
(K = 1, 2, 3, ..., n-1)
And,
・
・
・
And,
The following conditions are satisfied in the order of X n-1 (D) of the formulas (13-1) to (13-3 g).
(A # 1, n-1,1 % 3g, a # 1, n-1,2 % 3g),
(A # 2, n-1,1 % 3g, a # 2, n-1,2 % 3g), ...
(A # p, n-1, 1 % 3g, a # p, n-1,2 % 3g), ...
The 6g values of (a # 3g, n-1, 1 % 3g, a # 3g, n-1,2% 3g) include
Of the integers from 0 to 3g-1 (0, 1, 2, 3, 4, ..., 3g-2, 3g-1), multiples of 3 (that is, 0, 3, 6, ..., 3g) All values other than -3) exist. (P = 1, 2, 3, ..., 3 g)
And,
The following conditions are satisfied in the order of P (D) of the formulas (13-1) to (13-3 g).
(B # 1,1 % 3g, b # 1,2 % 3g),
(B # 2,1 % 3g, b # 2,2 % 3g),
(B # 3,1 % 3g, b # 3,2 % 3g), ...
(B # k, 1 % 3g, b # k, 2 % 3g), ...
(B # 3g-2,1 % 3g, b # 3g-2,2 % 3g),
(B # 3g-1,1 % 3g, b # 3g-1,2 % 3g),
The 6g values of (b # 3g, 1 % 3g, b # 3g, 2% 3g) include
Of the integers from 0 to 3g-1 (0, 1, 2, 3, 4, ..., 3g-2, 3g-1), multiples of 3 (that is, 0, 3, 6, ..., 3g) All values other than -3) exist. (K = 1, 2, 3, ..., 3g)
ところで、検査行列において、“1”の存在する位置に規則性を持ちながらもランダム性があると良好な誤り訂正能力が得られる可能性が高い。式(13−1)〜(13−3g)のパリティ検査多項式を持つ時変周期3g(g=2、3、4、5、・・・)、符号化率を(n−1)/n(nは2以上の整数)のLDPC−CCでは、<条件#5>に加え<条件#6>の条件を付加して符号を作成すると、検査行列において、“1”の存在する位置に規則性を持ちながらもランダム性を与えることが可能となるため、より良好な誤り訂正能力が得られる可能性が高まる。
By the way, in the inspection matrix, if the position where "1" exists has regularity but randomness, there is a high possibility that good error correction capability can be obtained. It has a time-varying period of 3 g (g = 2, 3, 4, 5, ...) With a parity check polynomial of equations (13-1) to (13-3 g), and the coding rate is (n-1) / n (n-1) / n (. In LDPC-CC in which n is an integer of 2 or more), when a code is created by adding the condition of <
また、<条件#6>のかわりに、<条件#6’>を用いる、つまり、<条件#5>に加え、<条件#6’>を付加し符号を作成しても、より高い誤り訂正能力を持つLDPC−CCを作成できる可能性が高くなる。
Further, even if <condition # 6'> is used instead of <
<条件#6’>
式(13−1)〜(13−3g)のX1(D)の次数において、次の条件を満たす。
(a#1,1,1%3g、a#1,1,2%3g)、
(a#2,1,1%3g、a#2,1,2%3g)、・・・、
(a#p,1,1%3g、a#p,1,2%3g)、・・・、
(a#3g,1,1%3g、a#3g,1,2%3g)の6g個の値には、
0から3g−1の整数(0、1、2、3、4、・・・、3g−2、3g−1)のうち、3の倍数(つまり、0、3、6、・・・、3g−3)以外の値の全ての値が存在する。(p=1、2、3、・・・、3g)
又は、
式(13−1)〜(13−3g)のX2(D)の次数において、次の条件を満たす。
(a#1,2,1%3g、a#1,2,2%3g)、
(a#2,2,1%3g、a#2,2,2%3g)、・・・、
(a#p,2,1%3g、a#p,2,2%3g)、・・・、
(a#3g,2,1%3g、a#3g,2,2%3g)の6g個の値には、
0から3g−1の整数(0、1、2、3、4、・・・、3g−2、3g−1)のうち、3の倍数(つまり、0、3、6、・・・、3g−3)以外の値の全ての値が存在する。(p=1、2、3、・・・、3g)
又は、
式(13−1)〜(13−3g)のX3(D)の次数において、次の条件を満たす。
(a#1,3,1%3g、a#1,3,2%3g)、
(a#2,3,1%3g、a#2,3,2%3g)、・・・、
(a#p,3,1%3g、a#p,3,2%3g)、・・・、
(a#3g,3,1%3g、a#3g,3,2%3g)の6g個の値には、
0から3g−1の整数(0、1、2、3、4、・・・、3g−2、3g−1)のうち、3の倍数(つまり、0、3、6、・・・、3g−3)以外の値の全ての値が存在する。(p=1、2、3、・・・、3g)
又は、
・
・
・
又は、
式(13−1)〜(13−3g)のXk(D)の次数において、次の条件を満たす。
(a#1,k,1%3g、a#1,k,2%3g)、
(a#2,k,1%3g、a#2,k,2%3g)、・・・、
(a#p,k,1%3g、a#p,k,2%3g)、・・・、
(a#3g,k,1%3g、a#3g,k,2%3g)の6g個の値には、
0から3g−1の整数(0、1、2、3、4、・・・、3g−2、3g−1)のうち、3の倍数(つまり、0、3、6、・・・、3g−3)以外の値の全ての値が存在する。(p=1、2、3、・・・、3g)
(k=1、2、3、・・・、n−1)
又は、
・
・
・
又は、
式(13−1)〜(13−3g)のXn−1(D)の次数において、次の条件を満たす。
(a#1,n−1,1%3g、a#1,n−1,2%3g)、
(a#2,n−1,1%3g、a#2,n−1,2%3g)、・・・、
(a#p,n−1,1%3g、a#p,n−1,2%3g)、・・・、
(a#3g,n−1,1%3g、a#3g,n−1,2%3g)の6g個の値には、
0から3g−1の整数(0、1、2、3、4、・・・、3g−2、3g−1)のうち、3の倍数(つまり、0、3、6、・・・、3g−3)以外の値の全ての値が存在する。(p=1、2、3、・・・、3g)
又は、
式(13−1)〜(13−3g)のP(D)の次数において、次の条件を満たす。
(b#1,1%3g、b#1,2%3g)、
(b#2,1%3g、b#2,2%3g)、
(b#3,1%3g、b#3,2%3g)、・・・、
(b#k,1%3g、b#k,2%3g)、・・・、
(b#3g−2,1%3g、b#3g−2,2%3g)、
(b#3g−1,1%3g、b#3g−1,2%3g)、
(b#3g,1%3g、b#3g,2%3g)の6g個の値には、
0から3g−1の整数(0、1、2、3、4、・・・、3g−2、3g−1)のうち、3の倍数(つまり、0、3、6、・・・、3g−3)以外の値の全ての値が存在する。(k=1、2、3、・・・、3g)
<Condition # 6'>
The following conditions are satisfied in the order of X 1 (D) of the formulas (13-1) to (13-3 g).
(A # 1,1,1 % 3g, a # 1,1,2 % 3g),
(A # 2,1,1% 3g, a # 2,1,2% 3g), ···,
(A # p, 1,1 % 3g, a # p, 1,2 % 3g), ...
The 6g values of (a # 3g, 1,1 % 3g, a # 3g, 1,2% 3g) include
Of the integers from 0 to 3g-1 (0, 1, 2, 3, 4, ..., 3g-2, 3g-1), multiples of 3 (that is, 0, 3, 6, ..., 3g) All values other than -3) exist. (P = 1, 2, 3, ..., 3 g)
Or
The following conditions are satisfied in the order of X 2 (D) of the formulas (13-1) to (13-3 g).
(A # 1,2,1 % 3g, a # 1,2,2 % 3g),
(A # 2,2,1 % 3g, a # 2,2,2 % 3g), ...
(A # p, 2,1 % 3g, a #p, 2,2 % 3g), ...
The 6g values of (a # 3g, 2,1 % 3g, a # 3g, 2,2% 3g) include
Of the integers from 0 to 3g-1 (0, 1, 2, 3, 4, ..., 3g-2, 3g-1), multiples of 3 (that is, 0, 3, 6, ..., 3g) All values other than -3) exist. (P = 1, 2, 3, ..., 3 g)
Or
The following conditions are satisfied in the order of X 3 (D) of the formulas (13-1) to (13-3 g).
(A # 1,3,1% 3g, a # 1,3,2% 3g),
(A # 2,3,1% 3g, a # 2,3,2% 3g), ···,
(A # p, 3.1 % 3g, a # p, 3,2 % 3g), ...
The 6g values of (a # 3g, 3.1 % 3g, a # 3g, 3,2% 3g) include
Of the integers from 0 to 3g-1 (0, 1, 2, 3, 4, ..., 3g-2, 3g-1), multiples of 3 (that is, 0, 3, 6, ..., 3g) All values other than -3) exist. (P = 1, 2, 3, ..., 3 g)
Or
・
・
・
Or
The following conditions are satisfied in the order of X k (D) of the formulas (13-1) to (13-3 g).
(A # 1, k, 1 % 3g, a # 1, k, 2 % 3g),
(A # 2, k, 1 % 3g, a # 2, k, 2 % 3g), ...
(A # p, k, 1 % 3g, a # p, k, 2 % 3g), ...
The 6g values of (a # 3g, k, 1 % 3g, a # 3g, k, 2% 3g) include
Of the integers from 0 to 3g-1 (0, 1, 2, 3, 4, ..., 3g-2, 3g-1), multiples of 3 (that is, 0, 3, 6, ..., 3g) All values other than -3) exist. (P = 1, 2, 3, ..., 3 g)
(K = 1, 2, 3, ..., n-1)
Or
・
・
・
Or
The following conditions are satisfied in the order of X n-1 (D) of the formulas (13-1) to (13-3 g).
(A # 1, n-1,1 % 3g, a # 1, n-1,2 % 3g),
(A # 2, n-1,1 % 3g, a # 2, n-1,2 % 3g), ...
(A # p, n-1, 1 % 3g, a # p, n-1,2 % 3g), ...
The 6g values of (a # 3g, n-1, 1 % 3g, a # 3g, n-1,2% 3g) include
Of the integers from 0 to 3g-1 (0, 1, 2, 3, 4, ..., 3g-2, 3g-1), multiples of 3 (that is, 0, 3, 6, ..., 3g) All values other than -3) exist. (P = 1, 2, 3, ..., 3 g)
Or
The following conditions are satisfied in the order of P (D) of the formulas (13-1) to (13-3 g).
(B # 1,1 % 3g, b # 1,2 % 3g),
(B # 2,1 % 3g, b # 2,2 % 3g),
(B # 3,1 % 3g, b # 3,2 % 3g), ...
(B # k, 1 % 3g, b # k, 2 % 3g), ...
(B # 3g-2,1 % 3g, b # 3g-2,2 % 3g),
(B # 3g-1,1 % 3g, b # 3g-1,2 % 3g),
The 6g values of (b # 3g, 1 % 3g, b # 3g, 2% 3g) include
Of the integers from 0 to 3g-1 (0, 1, 2, 3, 4, ..., 3g-2, 3g-1), multiples of 3 (that is, 0, 3, 6, ..., 3g) All values other than -3) exist. (K = 1, 2, 3, ..., 3g)
以上、時変周期3g、符号化率(n−1)/n(nは2以上の整数)のLDPC−CCについて説明した。以下、時変周期3g、符号化率1/2(n=2)のLDPC−CCのパリティ検査多項式の次数の条件について説明する。 The LDPC-CC having a time-varying period of 3 g and a coding rate (n-1) / n (n is an integer of 2 or more) has been described above. Hereinafter, the conditions of the degree of the parity check polynomial of the LDPC-CC having a time variation period of 3 g and a coding rate of 1/2 (n = 2) will be described.
時変周期を3g(g=1、2、3、4、・・・)、符号化率1/2(n=2)のLDPC−CCのパリティ検査多項式として、式(15−1)〜(15−3g)を考える。
このとき、X(D)はデータ(情報)Xの多項式表現であり、P(D)はパリティの多項式表現である。ここで、式(15−1)〜(15−3g)では、X(D)、P(D)それぞれに3つの項が存在するようなパリティ検査多項式とする。 At this time, X (D) is a polynomial representation of the data (information) X, and P (D) is a polynomial representation of the parity. Here, in the equations (15-1) to (15-3g), it is assumed that the parity check polynomial has three terms in each of X (D) and P (D).
時変周期3のLDPC−CC及び時変周期6のLDPC−CCと同様に考えると、式(15−1)〜(15−3g)のパリティ検査多項式であらわされる時変周期3g、符号化率1/2(n=2)のLDPC−CCにおいて、以下の条件(<条件#2−1>)を満たすと、より高い誤り訂正能力を得ることができる可能性が高まる。
Considering the same as LDPC-CC with time-varying
ただし、時変周期3g、符号化率1/2(n=2)のLDPC−CCにおいて、時刻iのパリティをPi及び情報をXi,1であらわす。このとき、i%3g=kとすると(k=0、1、2、・・・、3g−1)、式(15−(k+1))のパリティ検査多項式が成立する。例えば、i=2とすると、i%3g=2(k=2)となるので、式(16)が成立する。
また、式(15−1)〜式(15−3g)において、a#k,1,1、a#k,1,2、a#k,1,3は整数(ただし、a#k,1,1≠a#k,1,2≠a#k,1,3)とする(k=1、2、3、・・・、3g)。また、b#k,1、b#k,2、b#k,3は整数(ただし、b#k,1≠b#k,2≠b#k,3)とする。式(15−k)のパリティ検査多項式(k=1、2、3、・・・、3g)を「検査式#k」と呼び、式(15−k)のパリティ検査多項式に基づくサブ行列を、第kサブ行列Hkとする。そして、第1サブ行列H1、第2サブ行列H2、第3サブ行列H3、・・・、第3gサブ行列H3gから生成する時変周期3gのLDPC―CCについて考える。 Further, in equations (15-1) to (15-3g), a # k, 1,1 , a # k, 1 , 2, a # k, 1,3 are integers (however, a # k, 1). , 1 ≠ a # k, 1, 2, ≠ a # k, 1, 3 ) (k = 1, 2, 3, ..., 3 g). Further, b # k, 1 , b # k, 2 , b # k, and 3 are integers (where b # k, 1 ≠ b # k, 2 ≠ b # k, 3 ). The parity check polynomial (k = 1, 2, 3, ..., 3 g) of the formula (15-k) is called "check formula #k", and the submatrix based on the parity check polynomial of the formula (15-k) is called. , Kth sub-matrix H k . Then, consider LDPC-CC having a time variation period of 3 g generated from the first sub-matrix H 1 , the second sub-matrix H 2 , the third sub-matrix H 3 , ..., And the third g sub-matrix H 3 g.
<条件#2−1>
式(15−1)〜(15−3g)において、X(D)及びP(D)の次数の組み合わせが以下の条件を満たす。
(a#1,1,1%3、a#1,1,2%3、a#1,1,3%3)、
(b#1,1%3、b#1,2%3、b#1,3%3)は、
(0、1、2)、(0、2、1)、(1、0、2)、(1、2、0)、(2、0、1)、(2、1、0)のいずれかとなる。
かつ、
(a#2,1,1%3、a#2,1,2%3、a#2,1,3%3)、
(b#2,1%3、b#2,2%3、b#2,3%3)は、
(0、1、2)、(0、2、1)、(1、0、2)、(1、2、0)、(2、0、1)、(2、1、0)のいずれかとなる。
かつ、
(a#3,1,1%3、a#3,1,2%3、a#3,1,3%3)、
(b#3,1%3、b#3,2%3、b#3,3%3)は、
(0、1、2)、(0、2、1)、(1、0、2)、(1、2、0)、(2、0、1)、(2、1、0)のいずれかとなる。
かつ、
・
・
・
かつ、
(a#k,1,1%3、a#k,1,2%3、a#k,1,3%3)、
(b#k,1%3、b#k,2%3、b#k,3%3)は、
(0、1、2)、(0、2、1)、(1、0、2)、(1、2、0)、(2、0、1)、(2、1、0)のいずれかとなる。(よって、k=1、2、3、・・・、3g)
かつ、
・
・
・
かつ、
(a#3g−2,1,1%3、a#3g−2,1,2%3、a#3g−2,1,3%3)、
(b#3g−2,1%3、b#3g−2,2%3、b#3g−2,3%3)は、
(0、1、2)、(0、2、1)、(1、0、2)、(1、2、0)、(2、0、1)、(2、1、0)のいずれかとなる。
かつ、
(a#3g−1,1,1%3、a#3g−1,1,2%3、a#3g−1,1,3%3)、
(b#3g−1,1%3、b#3g−1,2%3、b#3g−1,3%3)は、
(0、1、2)、(0、2、1)、(1、0、2)、(1、2、0)、(2、0、1)、(2、1、0)のいずれかとなる。
かつ、
(a#3g,1,1%3、a#3g,1,2%3、a#3g,1,3%3)、
(b#3g,1%3、b#3g,2%3、b#3g,3%3)は、
(0、1、2)、(0、2、1)、(1、0、2)、(1、2、0)、(2、0、1)、(2、1、0)のいずれかとなる。
<Condition # 2-1>
In formulas (15-1) to (15-3g), the combination of orders of X (D) and P (D) satisfies the following conditions.
(A # 1,1,1 % 3, a # 1,1,2 % 3, a # 1,1,3 % 3),
(B # 1,1 % 3, b # 1,2 % 3, b # 1,3 % 3)
With any of (0, 1, 2), (0, 2, 1), (1, 0, 2), (1, 2, 0), (2, 0, 1), (2, 1, 0) Become.
And,
(A # 2,1,1% 3, a # 2,1,2% 3, a # 2,1,3% 3),
(B # 2,1 % 3, b # 2,2 % 3, b # 2,3 % 3)
With any of (0, 1, 2), (0, 2, 1), (1, 0, 2), (1, 2, 0), (2, 0, 1), (2, 1, 0) Become.
And,
(A # 3,1,1% 3, a # 3,1,2% 3, a # 3,1,3% 3),
(B # 3,1 % 3, b # 3,2 % 3, b # 3,3 % 3)
With any of (0, 1, 2), (0, 2, 1), (1, 0, 2), (1, 2, 0), (2, 0, 1), (2, 1, 0) Become.
And,
・
・
・
And,
(A # k, 1,1 % 3, a # k, 1,2 % 3, a # k, 1,3 % 3),
(B # k, 1 % 3, b # k, 2 % 3, b # k, 3 % 3) is
With any of (0, 1, 2), (0, 2, 1), (1, 0, 2), (1, 2, 0), (2, 0, 1), (2, 1, 0) Become. (Therefore, k = 1, 2, 3, ..., 3g)
And,
・
・
・
And,
(A # 3g-2,1,1% 3 , a # 3g-2,1,2% 3, a # 3g-2,1,3% 3),
(B # 3g-2,1 % 3, b # 3g-2,2 % 3, b # 3g-2,3 % 3)
With any of (0, 1, 2), (0, 2, 1), (1, 0, 2), (1, 2, 0), (2, 0, 1), (2, 1, 0) Become.
And,
(A # 3g-1,1,1 % 3, a # 3g-1,1,2 % 3, a # 3g-1,1,3 % 3),
(B # 3g-1,1 % 3, b # 3g-1,2 % 3, b # 3g-1,3 % 3)
With any of (0, 1, 2), (0, 2, 1), (1, 0, 2), (1, 2, 0), (2, 0, 1), (2, 1, 0) Become.
And,
(A # 3g, 1,1 % 3, a # 3g, 1,2 % 3, a # 3g, 1,3 % 3),
(B # 3g, 1 % 3, b # 3g, 2 % 3, b # 3g, 3 % 3)
With any of (0, 1, 2), (0, 2, 1), (1, 0, 2), (1, 2, 0), (2, 0, 1), (2, 1, 0) Become.
ただし、符号化を容易に行うという点を考慮すると、式(15−1)〜(15−3g)において、
(b#k,1%3、b#k,2%3、b#k,3%3)の3つのうち“0”が1つ存在すると良い(ただし、k=1、2、・・・3g)。このとき、D0=1が存在し、かつb#k,1、b#k,2、b#k,3が0以上の整数であれば、パリティPを逐次的に求めることができるという特徴を持つからである。
However, in consideration of easy coding, in the equations (15-1) to (15-3g),
It is preferable that one "0" exists out of the three (b # k, 1 % 3, b # k, 2 % 3, b # k, 3 % 3) (however, k = 1, 2, ... 3g). At this time, if D 0 = 1 exists and b # k, 1 , b # k, 2 , b # k, and 3 are integers of 0 or more, the parity P can be sequentially obtained. Because it has.
また、同一時点のパリティビットとデータビットに関連性を持たせ、高い訂正能力を持つ符号の探索を容易に行うためには、(a#k,1,1%3、a#k,1,2%3、a#k,1,3%3)の3つのうち“0”が1つ存在すると良い(ただし、k=1、2、・・・3g)。 Further, in order to make the parity bit and the data bit at the same time related to each other and to easily search for a code having a high correction capability, (a # k, 1,1 % 3, a # k, 1, It is preferable that one "0" is present out of the three (2% 3, a # k, 1,3 % 3) (however, k = 1, 2, ... 3 g).
次に、符号化を容易に行うという点を考慮した時変周期3g(g=2、3、4、5、・・・)のLDPC−CCについて考える。このとき、符号化率を1/2(n=2)とするとLDPC−CCのパリティ検査多項式は以下のようにあらわすことができる。
このとき、X(D)はデータ(情報)Xの多項式表現であり、P(D)はパリティの多項式表現である。ここで、式(17−1)〜(17−3g)では、X、P(D)それぞれに3つの項が存在するようなパリティ検査多項式とする。ただし、時変周期3g、符号化率1/2(n=2)のLDPC−CCにおいて、時刻iのパリティをPi及び情報をXi,1であらわす。このとき、i%3g=kとすると(k=0、1、2、・・・、3g−1)、式(17−(k+1))のパリティ検査多項式が成立する。例えば、i=2とすると、i%3g=2(k=2)となるので、式(18)が成立する。
このとき、<条件#3−1>及び<条件#4−1>を満たすと、より高い誤り訂正能力を持つ符号を作成することができる可能性が高まる。 At this time, if <Condition # 3-1> and <Condition # 4-1> are satisfied, the possibility that a code having a higher error correction capability can be created increases.
<条件#3−1>
式(17−1)〜(17−3g)において、X(D)の次数の組み合わせが以下の条件を満たす。
(a#1,1,1%3、a#1,1,2%3、a#1,1,3%3)は、(0、1、2)、(0、2、1)、(1、0、2)、(1、2、0)、(2、0、1)、(2、1、0)のいずれかとなる。
かつ、
(a#2,1,1%3、a#2,1,2%3、a#2,1,3%3)は、(0、1、2)、(0、2、1)、(1、0、2)、(1、2、0)、(2、0、1)、(2、1、0)のいずれかとなる。
かつ、
(a#3,1,1%3、a#3,1,2%3、a#3,1,3%3)は、(0、1、2)、(0、2、1)、(1、0、2)、(1、2、0)、(2、0、1)、(2、1、0)のいずれかとなる。
かつ、
・
・
・
かつ、
(a#k,1,1%3、a#k,1,2%3、a#k,1,3%3)は、(0、1、2)、(0、2、1)、(1、0、2)、(1、2、0)、(2、0、1)、(2、1、0)のいずれかとなる。(よって、k=1、2、3、・・・、3g)
かつ、
・
・
・
かつ、
(a#3g−2,1,1%3、a#3g−2,1,2%3、a#3g−2,1,3%3)は、(0、1、2)、(0、2、1)、(1、0、2)、(1、2、0)、(2、0、1)、(2、1、0)のいずれかとなる。
かつ、
(a#3g−1,1,1%3、a#3g−1,1,2%3、a#3g−1,1,3%3)は、(0、1、2)、(0、2、1)、(1、0、2)、(1、2、0)、(2、0、1)、(2、1、0)のいずれかとなる。
かつ、
(a#3g,1,1%3、a#3g,1,2%3、a#3g,1,3%3)は、(0、1、2)、(0、2、1)、(1、0、2)、(1、2、0)、(2、0、1)、(2、1、0)のいずれかとなる。
<Condition # 3-1>
In formulas (17-1) to (17-3g), the combination of orders of X (D) satisfies the following conditions.
(A # 1,1,1 % 3, a # 1,1,2 % 3, a # 1,1,3 % 3) are (0,1,2), (0,2,1), ( It is one of 1, 0, 2), (1, 2, 0), (2, 0, 1), (2, 1, 0).
And,
(A # 2,1,1% 3, a # 2,1,2% 3, a # 2,1,3% 3) is (0,1,2), (0,2,1), ( It is one of 1, 0, 2), (1, 2, 0), (2, 0, 1), (2, 1, 0).
And,
(A # 3,1,1 % 3, a # 3,1,2% 3, a # 3,1,3 % 3) are (0,1,2), (0,2,1), ( It is one of 1, 0, 2), (1, 2, 0), (2, 0, 1), (2, 1, 0).
And,
・
・
・
And,
(A # k, 1,1 % 3, a # k, 1,2 % 3, a # k, 1,3 % 3) is (0, 1, 2), (0, 2, 1), ( It is one of 1, 0, 2), (1, 2, 0), (2, 0, 1), (2, 1, 0). (Therefore, k = 1, 2, 3, ..., 3g)
And,
・
・
・
And,
(A # 3g-2,1,1% 3 , a # 3g-2,1,2% 3, a # 3g-2,1,3% 3) is (0,1,2), (0, It is one of 2, 1), (1, 0, 2), (1, 2, 0), (2, 0, 1), (2, 1, 0).
And,
(A # 3g-1,1,1 % 3, a # 3g-1,1,2 % 3, a # 3g-1,1,3 % 3) is (0,1,2), (0, It is one of 2, 1), (1, 0, 2), (1, 2, 0), (2, 0, 1), (2, 1, 0).
And,
(A # 3g, 1,1 % 3, a # 3g, 1,2 % 3, a # 3g, 1,3 % 3) is (0, 1, 2), (0, 2, 1), ( It is one of 1, 0, 2), (1, 2, 0), (2, 0, 1), (2, 1, 0).
加えて、式(17−1)〜(17−3g)において、P(D)の次数の組み合わが以下の条件を満たす。
(b#1,1%3、b#1,2%3)、
(b#2,1%3、b#2,2%3)、
(b#3,1%3、b#3,2%3)、・・・、
(b#k,1%3、b#k,2%3)、・・・、
(b#3g−2,1%3、b#3g−2,2%3)、
(b#3g−1,1%3、b#3g−1,2%3)、
(b#3g,1%3、b#3g,2%3)は、
(1、2)、(2、1)のいずれかとなる(k=1、2、3、・・・、3g)。
In addition, in the formulas (17-1) to (17-3g), the combination of orders of P (D) satisfies the following conditions.
(B # 1,1 % 3, b # 1,2 % 3),
(B # 2,1 % 3, b # 2,2 % 3),
(B # 3,1 % 3, b # 3,2 % 3), ...
(B # k, 1 % 3, b # k, 2 % 3), ...
(B # 3g-2,1 % 3, b # 3g-2,2 % 3),
(B # 3g-1,1 % 3, b # 3g-1,2 % 3),
(B # 3g, 1 % 3, b # 3g, 2 % 3)
It is one of (1, 2) and (2, 1) (k = 1, 2, 3, ..., 3 g).
式(17−1)〜(17−3g)に対する<条件#3−1>は、式(15−1)〜(15−3g)に対する<条件#2−1>と同様の関係となる。式(17−1)〜(17−3g)に対して、<条件#3−1>に加え、以下の条件(<条件#4−1>)を付加すると、より高い誤り訂正能力を持つLDPC−CCを作成することができる可能性が高まる。 The <condition # 3-1> for the formulas (17-1) to (17-3g) has the same relationship as the <condition # 2-1> for the formulas (15-1) to (15-3g). LDPC with higher error correction capability by adding the following conditions (<condition # 4-1>) in addition to <condition # 3-1> to equations (17-1) to (17-3g). -It is more likely that you can create a CC.
<条件#4−1>
式(17−1)〜(17−3g)のP(D)の次数において、以下の条件を満たす。
(b#1,1%3g、b#1,2%3g)、
(b#2,1%3g、b#2,2%3g)、
(b#3,1%3g、b#3,2%3g)、・・・、
(b#k,1%3g、b#k,2%3g)、・・・、
(b#3g−2,1%3g、b#3g−2,2%3g)、
(b#3g−1,1%3g、b#3g−1,2%3g)、
(b#3g,1%3g、b#3g,2%3g)の6g個の値には、
0から3g−1の整数(0、1、2、3、4、・・・、3g−2、3g−1)のうち、3の倍数(つまり、0、3、6、・・・、3g−3)以外の値の全ての値が存在する。
<Condition # 4-1>
The following conditions are satisfied in the order of P (D) of the formulas (17-1) to (17-3 g).
(B # 1,1 % 3g, b # 1,2 % 3g),
(B # 2,1 % 3g, b # 2,2 % 3g),
(B # 3,1 % 3g, b # 3,2 % 3g), ...
(B # k, 1 % 3g, b # k, 2 % 3g), ...
(B # 3g-2,1 % 3g, b # 3g-2,2 % 3g),
(B # 3g-1,1 % 3g, b # 3g-1,2 % 3g),
The 6g values of (b # 3g, 1 % 3g, b # 3g, 2% 3g) include
Of the integers from 0 to 3g-1 (0, 1, 2, 3, 4, ..., 3g-2, 3g-1), multiples of 3 (that is, 0, 3, 6, ..., 3g) All values other than -3) exist.
ところで、検査行列において、“1”の存在する位置に規則性を持ちながらもランダム性があると良好な誤り訂正能力が得られる可能性が高い。式(17−1)〜(17−3g)のパリティ検査多項式を持つ時変周期3g(g=2、3、4、5、・・・)、符号化率1/2(n=2)のLDPC−CCでは、<条件#3−1>に加え<条件#4−1>の条件をつけ符号を作成すると、検査行列において、“1”の存在する位置に規則性を持ちながらもランダム性を与えることが可能となるため、より良好な誤り訂正能力が得られる可能性が高まる。 By the way, in the inspection matrix, if the position where "1" exists has regularity but randomness, there is a high possibility that good error correction capability can be obtained. With a time-varying period of 3 g (g = 2, 3, 4, 5, ...) With a parity check polynomial of equations (17-1) to (17-3 g), a coding rate of 1/2 (n = 2). In LDPC-CC, if a code is created by adding the condition of <condition # 4-1> in addition to <condition # 3-1>, the position where "1" exists in the check matrix has regularity but randomness. Therefore, there is a high possibility that a better error correction ability can be obtained.
次に、符号化を容易に行うことができ、かつ、同一時点のパリティビットとデータビットに関連性を持たせる、時変周期3g(g=2、3、4、5、・・・)のLDPC−CCについて考える。このとき、符号化率を1/2(n=2)とするとLDPC−CCのパリティ検査多項式は以下のようにあらわすことができる。
このとき、X(D)はデータ(情報)Xの多項式表現であり、P(D)はパリティの多項式表現である。そして、式(19−1)〜(19−3g)では、X(D)、P(D)それぞれに3つの項が存在するようなパリティ検査多項式とし、X(D)、P(D)にはD0の項が存在することになる。(k=1、2、3、・・・、3g) At this time, X (D) is a polynomial representation of the data (information) X, and P (D) is a polynomial representation of the parity. Then, in the equations (19-1) to (19-3g), a parity check polynomial in which three terms exist in each of X (D) and P (D) is used, and X (D) and P (D) are set. Will have a term of D 0. (K = 1, 2, 3, ..., 3g)
ただし、時変周期3g、符号化率1/2(n=2)のLDPC−CCにおいて、時刻iのパリティをPi及び情報をXi,1であらわす。このとき、i%3g=kとすると(k=0、1、2、・・・、3g−1)、式(19−(k+1))のパリティ検査多項式が成立する。例えば、i=2とすると、i%3g=2(k=2)となるので、式(20)が成立する。
このとき、以下の条件(<条件#5−1>及び<条件#6−1>)を満たすと、より高い誤り訂正能力を持つ符号を作成することができる可能性が高まる。 At this time, if the following conditions (<Condition # 5-1> and <Condition # 6-1>) are satisfied, the possibility that a code having a higher error correction capability can be created increases.
<条件#5−1>
式(19−1)〜(19−3g)において、X(D)の次数の組み合わせが以下の条件を満たす。
(a#1,1,1%3、a#1,1,2%3)は、(1、2)、(2、1)のいずれかとなる。
かつ、
(a#2,1,1%3、a#2,1,2%3)は、(1、2)、(2、1)のいずれかとなる。
かつ、
(a#3,1,1%3、a#3,1,2%3)は、(1、2)、(2、1)のいずれかとなる。
かつ、
・
・
・
かつ、
(a#k,1,1%3、a#k,1,2%3)は、(1、2)、(2、1)のいずれかとなる。(よって、k=1、2、3、・・・、3g)
かつ、
・
・
・
かつ、
(a#3g−2,1,1%3、a#3g−2,1,2%3)は、(1、2)、(2、1)のいずれかとなる。
かつ、
(a#3g−1,1,1%3、a#3g−1,1,2%3)は、(1、2)、(2、1)のいずれかとなる。
かつ、
(a#3g,1,1%3、a#3g,1,2%3)は、(1、2)、(2、1)のいずれかとなる。
<Condition # 5-1>
In the formulas (19-1) to (19-3g), the combination of orders of X (D) satisfies the following conditions.
(A # 1,1,1 % 3, a # 1,1,2 % 3) is one of (1,2) and (2,1).
And,
(A # 2,1,1% 3, a # 2,1,2% 3) is a one of the (1,2), (2,1).
And,
(A # 3,1,1% 3, a # 3,1,2% 3) is a one of the (1,2), (2,1).
And,
・
・
・
And,
(A # k, 1,1 % 3, a # k, 1,2 % 3) is one of (1, 2) and (2, 1). (Therefore, k = 1, 2, 3, ..., 3g)
And,
・
・
・
And,
(A # 3g-2,1,1% 3 , a # 3g-2,1,2% 3) is a one of the (1,2), (2,1).
And,
(A # 3g-1,1,1 % 3, a # 3g-1,1,2 % 3) is one of (1, 2) and (2, 1).
And,
(A # 3g, 1,1 % 3, a # 3g, 1,2 % 3) is one of (1, 2) and (2, 1).
加えて、式(19−1)〜(19−3g)において、P(D)の次数の組み合わが以下の条件を満たす。
(b#1,1%3、b#1,2%3)、
(b#2,1%3、b#2,2%3)、
(b#3,1%3、b#3,2%3)、・・・、
(b#k,1%3、b#k,2%3)、・・・、
(b#3g−2,1%3、b#3g−2,2%3)、
(b#3g−1,1%3、b#3g−1,2%3)、
(b#3g,1%3、b#3g,2%3)は、
(1、2)、(2、1)のいずれかとなる(k=1、2、3、・・・、3g)。
In addition, in the formulas (19-1) to (19-3g), the combination of orders of P (D) satisfies the following conditions.
(B # 1,1 % 3, b # 1,2 % 3),
(B # 2,1 % 3, b # 2,2 % 3),
(B # 3,1 % 3, b # 3,2 % 3), ...
(B # k, 1 % 3, b # k, 2 % 3), ...
(B # 3g-2,1 % 3, b # 3g-2,2 % 3),
(B # 3g-1,1 % 3, b # 3g-1,2 % 3),
(B # 3g, 1 % 3, b # 3g, 2 % 3)
It is one of (1, 2) and (2, 1) (k = 1, 2, 3, ..., 3 g).
式(19−1)〜(19−3g)に対する<条件#5−1>は、式(15−1)〜(15−3g)に対する<条件#2−1>と同様の関係となる。式(19−1)〜(19−3g)に対して、<条件#5−1>に加え、以下の条件(<条件#6−1>)を付加すると、より高い誤り訂正能力を持つLDPC−CCを作成することができる可能性が高まる。 The <condition # 5-1> for the formulas (19-1) to (19-3g) has the same relationship as the <condition # 2-1> for the formulas (15-1) to (15-3g). LDPC with higher error correction capability by adding the following conditions (<condition # 6-1>) in addition to <condition # 5-1> to equations (19-1) to (19-3g). -It is more likely that you can create a CC.
<条件#6−1>
式(19−1)〜(19−3g)のX(D)の次数において、次の条件を満たす。
(a#1,1,1%3g、a#1,1,2%3g)、
(a#2,1,1%3g、a#2,1,2%3g)、・・・、
(a#p,1,1%3g、a#p,1,2%3g)、・・・、
(a#3g,1,1%3g、a#3g,1,2%3g)の6g個の値には、
0から3g−1の整数(0、1、2、3、4、・・・、3g−2、3g−1)のうち、3の倍数(つまり、0、3、6、・・・、3g−3)以外の値の全ての値が存在する。(p=1、2、3、・・・、3g)
かつ、
式(19−1)〜(19−3g)のP(D)の次数において、次の条件を満たす。
(b#1,1%3g、b#1,2%3g)、
(b#2,1%3g、b#2,2%3g)、
(b#3,1%3g、b#3,2%3g)、・・・、
(b#k,1%3g、b#k,2%3g)、・・・、
(b#3g−2,1%3g、b#3g−2,2%3g)、
(b#3g−1,1%3g、b#3g−1,2%3g)、
(b#3g,1%3g、b#3g,2%3g)の6g(3g×2)個の値には、
0から3g−1の整数(0、1、2、3、4、・・・、3g−2、3g−1)のうち、3の倍数(つまり、0、3、6、・・・、3g−3)以外の値の全ての値が存在する。(k=1、2、3、・・・、3g)
<Condition # 6-1>
The following conditions are satisfied in the order of X (D) of the formulas (19-1) to (19-3 g).
(A # 1,1,1 % 3g, a # 1,1,2 % 3g),
(A # 2,1,1% 3g, a # 2,1,2% 3g), ···,
(A # p, 1,1 % 3g, a # p, 1,2 % 3g), ...
The 6g values of (a # 3g, 1,1 % 3g, a # 3g, 1,2% 3g) include
Of the integers from 0 to 3g-1 (0, 1, 2, 3, 4, ..., 3g-2, 3g-1), multiples of 3 (that is, 0, 3, 6, ..., 3g) All values other than -3) exist. (P = 1, 2, 3, ..., 3 g)
And,
The following conditions are satisfied in the order of P (D) of the formulas (19-1) to (19-3 g).
(B # 1,1 % 3g, b # 1,2 % 3g),
(B # 2,1 % 3g, b # 2,2 % 3g),
(B # 3,1 % 3g, b # 3,2 % 3g), ...
(B # k, 1 % 3g, b # k, 2 % 3g), ...
(B # 3g-2,1 % 3g, b # 3g-2,2 % 3g),
(B # 3g-1,1 % 3g, b # 3g-1,2 % 3g),
6g (3g x 2) values of (b # 3g, 1 % 3g, b # 3g, 2% 3g)
Of the integers from 0 to 3g-1 (0, 1, 2, 3, 4, ..., 3g-2, 3g-1), multiples of 3 (that is, 0, 3, 6, ..., 3g) All values other than -3) exist. (K = 1, 2, 3, ..., 3g)
ところで、検査行列において、“1”の存在する位置に規則性を持ちながらもランダム性があると、良好な誤り訂正能力が得られる可能性が高い。式(19−1)〜(19−3g)のパリティ検査多項式を持つ時変周期3g(g=2、3、4、5、・・・)、符号化率1/2のLDPC−CCでは、<条件#5−1>に加え<条件#6−1>の条件を付加して符号を作成すると、検査行列において、“1”の存在する位置に規則性を持ちながらもランダム性を与えることが可能となるため、より良好な誤り訂正能力が得られる可能性が高まる。 By the way, in the inspection matrix, if the position where "1" exists has regularity but randomness, there is a high possibility that good error correction capability can be obtained. In LDPC-CC having a time-varying period of 3 g (g = 2, 3, 4, 5, ...) With a parity check polynomial of equations (19-1) to (19-3 g) and a coding rate of 1/2, When the code is created by adding the condition of <Condition # 6-1> in addition to <Condition # 5-1>, randomness is given to the position where "1" exists in the check matrix while having regularity. Therefore, it is more likely that better error correction capability can be obtained.
また、<条件#6−1>のかわりに、<条件#6’−1>を用いる、つまり、<条件#5−1>に加え、<条件#6’−1>を付加し符号を作成しても、より高い誤り訂正能力を持つLDPC−CCを作成することができる可能性が高まる。 Further, <condition # 6'-1> is used instead of <condition # 6-1>, that is, <condition # 6'-1> is added in addition to <condition # 5-1> to create a code. Even so, the possibility of creating an LDPC-CC with higher error correction capability increases.
<条件#6’−1>
式(19−1)〜(19−3g)のX(D)の次数において、次の条件を満たす。
(a#1,1,1%3g、a#1,1,2%3g)、
(a#2,1,1%3g、a#2,1,2%3g)、・・・、
(a#p,1,1%3g、a#p,1,2%3g)、・・・、
(a#3g,1,1%3g、a#3g,1,2%3g)の6g個の値には、
0から3g−1の整数(0、1、2、3、4、・・・、3g−2、3g−1)のうち、3の倍数(つまり、0、3、6、・・・、3g−3)以外の値の全ての値が存在する。(p=1、2、3、・・・、3g)
又は、
式(19−1)〜(19−3g)のP(D)の次数において、次の条件を満たす。
(b#1,1%3g、b#1,2%3g)、
(b#2,1%3g、b#2,2%3g)、
(b#3,1%3g、b#3,2%3g)、・・・、
(b#k,1%3g、b#k,2%3g)、・・・、
(b#3g−2,1%3g、b#3g−2,2%3g)、
(b#3g−1,1%3g、b#3g−1,2%3g)、
(b#3g,1%3g、b#3g,2%3g)の6g個の値には、
0から3g−1の整数(0、1、2、3、4、・・・、3g−2、3g−1)のうち、3の倍数(つまり、0、3、6、・・・、3g−3)以外の値の全ての値が存在する。(k=1、2、3、・・・、3g)
<Condition # 6'-1>
The following conditions are satisfied in the order of X (D) of the formulas (19-1) to (19-3 g).
(A # 1,1,1 % 3g, a # 1,1,2 % 3g),
(A # 2,1,1% 3g, a # 2,1,2% 3g), ···,
(A # p, 1,1 % 3g, a # p, 1,2 % 3g), ...
The 6g values of (a # 3g, 1,1 % 3g, a # 3g, 1,2% 3g) include
Of the integers from 0 to 3g-1 (0, 1, 2, 3, 4, ..., 3g-2, 3g-1), multiples of 3 (that is, 0, 3, 6, ..., 3g) All values other than -3) exist. (P = 1, 2, 3, ..., 3 g)
Or
The following conditions are satisfied in the order of P (D) of the formulas (19-1) to (19-3 g).
(B # 1,1 % 3g, b # 1,2 % 3g),
(B # 2,1 % 3g, b # 2,2 % 3g),
(B # 3,1 % 3g, b # 3,2 % 3g), ...
(B # k, 1 % 3g, b # k, 2 % 3g), ...
(B # 3g-2,1 % 3g, b # 3g-2,2 % 3g),
(B # 3g-1,1 % 3g, b # 3g-1,2 % 3g),
The 6g values of (b # 3g, 1 % 3g, b # 3g, 2% 3g) include
Of the integers from 0 to 3g-1 (0, 1, 2, 3, 4, ..., 3g-2, 3g-1), multiples of 3 (that is, 0, 3, 6, ..., 3g) All values other than -3) exist. (K = 1, 2, 3, ..., 3g)
一例として、良好な誤り訂正能力を持つ、符号化率1/2、時変周期6のLDPC−CCを表4に列挙する。
以上、特性が良好な時変周期gのLDPC−CCについて説明した。なお、LDPC−CCは、情報ベクトルnに生成行列Gを乗ずることにより、符号化データ(符号語)を得ることができる。つまり、符号化データ(符号語)cは、c=n×Gとあらわすことができる。ここで、生成行列Gは、予め設計された検査行列Hに対応して求められたものである。具体的には、生成行列Gは、G×HT=0を満たす行列である。
The LDPC-CC having a time-varying period g having good characteristics has been described above. The LDPC-CC can obtain coded data (codewords) by multiplying the information vector n by the generator matrix G. That is, the coded data (codeword) c can be represented as c = n × G. Here, the generator matrix G is obtained corresponding to the pre-designed inspection matrix H. Specifically, the generator matrix G is a matrix satisfying G ×
例えば、符号化率1/2、生成多項式G=[1 G1(D)/G0(D)]の畳み込み符号を例に考える。このとき、G1はフィードフォワード多項式、G0はフィードバック多項式をあらわす。情報系列(データ)の多項式表現をX(D)、パリティ系列の多項式表現をP(D)とするとパリティ検査多項式は、以下の式(21)のようにあらわされる。
図5に、(7,5)の畳み込み符号に関する情報を記載する。(7,5)畳み込み符号の生成行列はG=[1 (D2+1)/(D2+D+1)]とあらわされる。したがって、パリティ検査多項式は、以下の式(22)となる。
ここで、時点iにおけるデータをXi、パリティをPiとあらわし、送信系列Wi=(Xi,Pi)とあらわす。そして、送信ベクトルw=(X1,P1,X2,P2,・・・,Xi,Pi・・・)Tとあらわす。すると、式(22)から、検査行列Hは図5に示すようにあらわすことができる。このとき、以下の式(23)の関係式が成立する。
したがって、復号側では、検査行列Hを用い、非特許文献5〜非特許文献7に示されているようなBP(Belief Propagation)(信頼度伝播)復号、BP復号を近似したmin-sum復号、offset BP復号、Normalized BP復号、shuffled BP復号などの信頼度伝播を利用した復号を行うことができる。
Therefore, on the decoding side, the inspection matrix H is used to perform BP (Belief Propagation) (reliability propagation) decoding as shown in
(畳み込み符号に基づく時不変・時変LDPC−CC(符号化率(n−1)/n)(n:自然数))
以下、畳み込み符号に基づく時不変・時変LDPC−CCの概要を述べる。
(Time-invariant / time-variable LDPC-CC based on convolutional code (coding rate (n-1) / n) (n: natural number))
The outline of the time-invariant / time-variable LDPC-CC based on the convolutional code will be described below.
符号化率R=(n−1)/nの情報X1、X2、・・・、Xn−1の多項式表現をX1(D)、X2(D)、・・・、Xn−1(D)、また、パリティPの多項式表現をP(D)とし、式(24)のようにあらわされるパリティ検査多項式を考える。
式(24)において、このときap,p(p=1,2,・・・,n−1;q=1,2,・・・,rp)は、例えば、自然数であり、ap,1≠ap,2≠・・・≠ap,rpを満足する。また、bq(q=1,2,・・・,s)は、自然数であり、b1≠b2≠・・・≠bsを満足する。このとき、式(24)のパリティ検査多項式に基づく検査行列で定義される符号を、ここでは、時不変LDPC−CCと呼ぶ。 In equation (24), at this time, ap, p (p = 1,2, ···, n-1; q = 1,2, ···, rp) is, for example, a natural number, and ap, Satisfy 1 ≠ a p, 2 ≠ ... ≠ a p, rp. Further, b q (q = 1, 2, ..., S) is a natural number and satisfies b 1 ≠ b 2 ≠ ... ≠ b s. At this time, the code defined by the check matrix based on the parity check polynomial of the equation (24) is referred to as a time-invariant LDPC-CC here.
式(24)に基づく異なるパリティ検査多項式をm個用意する(mは、2以上の整数)。そのパリティ検査多項式を以下のようにあらわす。
そして、時点jにおける情報X1、X2、・・・、Xn−1をX1,j、X2,j、・・・、Xn−1,jとあらわし、時点jにおけるパリティPをPjとあらわし、uj=(X1,j,X2,j,・・・,Xn−1,j,Pj)Tとする。このとき、時点jの情報X1,j、X2,j、・・・、Xn−1,j及びパリティPjは、式(26)のパリティ検査多項式を満たす。
式(26)のパリティ検査多項式に基づく検査行列で定義される符号を、ここでは時変LDPC−CCと呼ぶ。このとき、式(24)のパリティ検査多項式で定義される時不変LDPC−CC、及び、式(26)のパリティ検査多項式で定義される時変LDPC−CCは、逐次的にパリティをレジスタ及び排他的論理和で簡単に求めることができるという特徴を持つ。 The code defined by the check matrix based on the parity check polynomial of the equation (26) is referred to as a time-varying LDPC-CC here. At this time, the time-invariant LDPC-CC defined by the parity check polynomial of the equation (24) and the time-variable LDPC-CC defined by the parity check polynomial of the equation (26) sequentially register and exclusive the parity. It has the characteristic that it can be easily obtained by exclusive-or-logic sum.
例えば、符号化率2/3で、式(24)〜式(26)に基づく時変周期2のLDPC―CCの検査行列Hの構成を、図6に示す。式(26)に基づく時変周期2の異なる2つの検査多項式に対し、「検査式#1」、「検査式#2」と名付ける。図6において、(Ha,111)は「検査式#1」に相当する部分であり、(Hc,111)は「検査式#2」に相当する部分である。以下、(Ha,111)及び(Hc,111)をサブ行列と定義する。
For example, FIG. 6 shows the configuration of the inspection matrix H of the LDPC-CC having the
このように、本提案の時変周期2のLDPC−CCの検査行列Hを、「検査式#1」のパリティ検査多項式をあらわす第1サブ行列と、「検査式#2」のパリティ検査多項式をあらわす第2サブ行列とにより定義することができる。具体的には、検査行列Hにおいて、第1サブ行列と第2サブ行列とが行方向に交互に配置されるようにする。なお、符号化率2/3の場合、図6に示すように、第i行と第i+1行とでは、サブ行列が3列右にシフトした構成となる。
In this way, the check matrix H of the LDPC-CC having the
また、時変周期2の時変LDPC−CCの場合、第i行のサブ行列と第i+1行のサブ行列とは、異なるサブ行列となる。つまり、サブ行列(Ha,11)または(Hc,11)のいずれか一方が第1サブ行列となり、他方が第2サブ行列となる。送信ベクトルuを、u=(X1,0、X2,0、P0、X1,1、X2,1、P1、・・・、X1,k、X2,k、Pk、・・・・)Tとすると、Hu=0が成立する(式(23)参照))。
Further, in the case of the time-varying LDPC-CC having the time-varying
次に、符号化率2/3の場合に、時変周期をmとするLDPC−CCを考える。時変周期2の場合と同様に、式(24)であらわされるパリティ検査多項式をm個用意する。そして、式(24)であらわされる「検査式#1」を用意する。同様に、式(24)であらわされる「検査式#2」から「検査式#m」を用意する。時点mi+1のデータXとパリティPをそれぞれXmi+1、Pmi+1とあらわし、時点mi+2のデータXとパリティPとを、それぞれXmi+2、Pmi+2とあわし、・・・、時点mi+mのデータXとパリティPとを、それぞれXmi+m、Pmi+mとあらわす(i:整数)。
Next, consider LDPC-CC in which the time variation period is m when the coding rate is 2/3. As in the case of the time-varying
このとき、時点mi+1のパリティPmi+1を「検査式#1」を用いて求め、時点mi+2のパリティPmi+2を「検査式#2」を用いて求め、・・・、時点mi+mのパリティPmi+mを「検査式#m」を用いて求めるLDPC−CCを考える。このようなLDPC−CC符号は、
・符号化器を簡単に構成することができ、かつ、パリティを逐次的に求めることができる
・終端ビットの削減、終端時のパンクチャ時の受信品質の向上が見込める
という利点を備える。
At this time, the parity P mi + 1 at the time point mi + 1 is obtained by using "
-The encoder can be easily configured and the parity can be obtained sequentially.-It has the advantages of reducing the end bits and improving the reception quality at the time of puncture at the end.
図7に、上述した符号化率2/3、時変周期mのLDPC−CCの検査行列の構成を示す。図7において、(H1,111)は「検査式#1」に相当する部分であり、(H2,111)は「検査式#2」に相当する部分であり、・・・、(Hm,111)は「検査式#m」に相当する部分である。以下、(H1,111)を第1サブ行列と定義し、(H2,111)を第2サブ行列と定義し、・・・、(Hm,111)を、第mサブ行列と定義する。
FIG. 7 shows the configuration of the LDPC-CC inspection matrix having the above-mentioned coding rate of 2/3 and the time variation period m. In FIG. 7, (H 1 , 111) is a part corresponding to “
このように、本提案の時変周期mのLDPC−CCの検査行列Hは、「検査式#1」のパリティ検査多項式をあらわす第1サブ行列、「検査式#2」のパリティ検査多項式をあらわす第2サブ行列、・・・、及び、「検査式#m」のパリティ検査多項式をあらわす第mサブ行列により定義することができる。具体的には、検査行列Hにおいて、第1サブ行列から第mサブ行列までが、行方向に周期的に配置されるようにした(図7参照)。なお、符号化率2/3の場合、第i行と第i+1行とでは、サブ行列が3列右にシフトした構成となる(図7参照)。
As described above, the inspection matrix H of the LDPC-CC having the time variation period m of the present proposal represents the first sub-matrix representing the parity check polynomial of "
送信ベクトルuを、u=(X1,0、X2,0、P0、X1,1、X2,1、P1、・・・、X1,k、X2,k、Pk、・・・・)Tとすると、Hu=0が成立する(式(23)参照))。 The transmission vector u is u = (X 1,0 , X 2,0 , P 0 , X 1 , 1, X 2 , 1, P 1 , ..., X 1, k , X 2, k , P k. , ...) If T , Hu = 0 holds (see equation (23)).
上述の説明では、符号化率(n−1)/nの畳み込み符号に基づく時不変・時変LDPC−CCの一例として、符号化率2/3の場合を例に説明したが、同様に考えることで、符号化率(n−1)/nの畳み込み符号に基づく時不変・時変LDPC−CCのパリティ検査行列を作成することができる。
In the above description, as an example of the time-invariant / time-variable LDPC-CC based on the convolutional code of the code rate (n-1) / n, the case of the
すなわち、符号化率2/3の場合、図7において、(H1,111)は「検査式#1」に相当する部分(第1サブ行列)であり、(H2,111)は「検査式#2」に相当する部分(第2サブ行列)であり、・・・、(Hm,111)は「検査式#m」に相当する部分(第mサブ行列)であるのに対し、符号化率(n−1)/nの場合、図8に示すようになる。つまり、「検査式#1」に相当する部分(第1サブ行列)は、(H1,11・・・1)であらわされ、「検査式#k」(k=2、3、・・・、m)に相当する部分(第kサブ行列)は、(Hk,11・・・1)であらわされる。このとき、第kサブ行列において、Hkを除く部分の「1」の個数は、n−1個となる。そして、検査行列Hにおいて、第i行と第i+1行とでは、サブ行列がn−1列右にシフトした構成となる(図8参照)。
That is, in the case of a coding rate of 2/3, in FIG. 7, (H 1 , 111) is a part (first sub-matrix) corresponding to “
送信ベクトルuを、u=(X1,0、X2,0、・・・、Xn−1,0、P0、X1,1、X2,1、・・・、Xn−1,1、P1、・・・、X1,k、X2,k、・・・、Xn−1,k、Pk、・・・・)Tとすると、Hu=0が成立する(式(23)参照)。 The transmission vector u is set to u = (X 1,0 , X 2,0 , ..., X n-1,0 , P 0 , X 1,1 , X 2 , 1, ..., X n-1. , 1 , P 1 , ..., X 1, k , X 2, k , ..., X n-1, k , P k , ...) If T , Hu = 0 holds (Hu = 0). See equation (23)).
なお、図9に、一例として、符号化率R=1/2の場合のLDPC−CC符号化器の構成例を示す。図9に示すように、LDPC−CC符号化器100は、データ演算部110、パリティ演算部120、ウェイト制御部130及びmod2加算(排他的論理和演算)器140を主に備える。
Note that FIG. 9 shows, as an example, a configuration example of the LDPC-CC encoder when the coding rate R = 1/2. As shown in FIG. 9, the LDPC-
データ演算部110は、シフトレジスタ111−1〜111−M、ウェイト乗算器112−0〜112−Mを備える。
The
パリティ演算部120は、シフトレジスタ121−1〜121−M、ウェイト乗算器122−0〜122−Mを備える。
The
シフトレジスタ111−1〜111−M及び121−1〜121−Mは、それぞれv1,t−i,v2,t−i(i=0,…,M)を保持するレジスタであり、次の入力が入ってくるタイミングで、保持している値を右隣のシフトレジスタに向けて出力し、左隣のシフトレジスタから出力される値を新たに保持する。なお、シフトレジスタの初期状態は全て0である。 Shift register 111-1 to 111-M and 121-1 to 121-M, respectively v 1, t-i, v 2, t-i (i = 0, ..., M) is a register holding the next At the timing when the input of is input, the held value is output to the shift register on the right side, and the value output from the shift register on the left side is newly held. The initial state of the shift register is all 0.
ウェイト乗算器112−0〜112−M,122−0〜122−Mは、ウェイト制御部130から出力される制御信号にしたがって、h1 (m),h2 (m)の値を0/1に切り替える。 The weight multipliers 112-0 to 112-M and 122-0 to 122-M set the values of h 1 (m) and h 2 (m) to 0/1 according to the control signal output from the weight control unit 130. Switch to.
ウェイト制御部130は、内部に保持する検査行列に基づいて、そのタイミングにおけるh1 (m),h2 (m)の値を出力し、ウェイト乗算器112−0〜112−M,122−0〜122−Mに向けて供給する。 The weight control unit 130 outputs the values of h 1 (m) and h 2 (m) at that timing based on the inspection matrix held internally, and the weight multipliers 112-0 to 112-M, 122-0. Supply toward ~ 122-M.
mod2加算器140は、ウェイト乗算器112−0〜112−M,122−0〜122−Mの出力に対しmod2の算出結果を全て加算し、piを算出する。
このような構成を採ることで、LDPC−CC符号化器100は、検査行列にしたがったLDPC−CCの符号化を行うことができる。
By adopting such a configuration, the LDPC-
なお、ウェイト制御部130が保持する検査行列の各行の並びが行毎に異なる場合、LDPC−CC符号化器100は、時変(time varying)畳み込み符号化器となる。また、符号化率(q−1)/qのLDPC−CCの場合には、データ演算部110を(q−1)個設け、mod2加算器140が、各ウェイト乗算器の出力をmod2加算(排他的論理和演算)を行う構成とすれば良い。
When the arrangement of each row of the inspection matrix held by the
(実施の形態2)
次いで、本実施の形態では、符号化器・復号化器において、低演算規模で複数の符号化率に対応することができるLDPC−CCの探索方法について説明する。以下に説明する方法により探索されたLDPC−CCを用いることにより、復号化器では、高いデータ受信品質を実現することができる。
(Embodiment 2)
Next, in the present embodiment, a method of searching for an LDPC-CC capable of dealing with a plurality of coding rates on a low calculation scale in a encoder / decoder will be described. By using the LDPC-CC searched by the method described below, the decoder can realize high data reception quality.
本実施の形態におけるLDPC−CCの探索方法は、例えば、上述したような特性が良好なLDPC−CCのうち、符号化率1/2のLDPC−CCに基づいて、符号化率2/3,3/4,4/5,…,(q−1)/qのLDPC−CCを順次探索する。これにより、符号化及び復号化処理において、最も符号化率の高い(q−1)/qのときの符号化器、復号化器を用意することで、最も符号化率の高い(q−1)/qより小さい符号化率(s−1)/s(s=2、3、・・・、q−1)の符号化、復号化を行うことが可能となる。 The LDPC-CC search method in the present embodiment is, for example, based on the LDPC-CC having a coding rate of 1/2 among the LDPC-CCs having good characteristics as described above, and has a coding rate of 2/3. The LDPC-CCs of 3/4, 4/5, ..., (Q-1) / q are sequentially searched. As a result, in the coding and decoding processing, by preparing a encoder and a decoder when the coding rate is the highest (q-1) / q, the coding rate is the highest (q-1). ) / Q, It is possible to encode and decode the coding rate (s-1) / s (s = 2, 3, ..., Q-1).
なお、以下では、一例として、時変周期3のLDPC−CCを用いて説明する。上述したように、時変周期3のLDPC−CCは、非常に良好な誤り訂正能力を有する。 In the following, as an example, LDPC-CC having a time variation period of 3 will be described. As mentioned above, the LDPC-CC having a time variation period of 3 has a very good error correction capability.
(LDPC−CCの探索方法)
(1)符号化率1/2
先ず、基礎となるLDPC−CCとして、符号化率1/2のLDPC−CCを選択する。基礎となる符号化率1/2のLDPC−CCとしては、上述したような特性が良好なLDPC−CCを選択する。
(Search method for LDPC-CC)
(1)
First, LDPC-CC having a coding rate of 1/2 is selected as the basic LDPC-CC. As the basic LDPC-CC having a coding rate of 1/2, the LDPC-CC having good characteristics as described above is selected.
以下では、基礎となる符号化率1/2のLDPC−CCのパリティ検査多項式として、式(27−1)〜式(27−3)であらわされるパリティ検査多項式を選択した場合について説明する。(式(27−1)〜式(27−3)の例では上述の(良好な特性を有するLDPC―CC)と同様の形式であらわしているため、時変周期3のLDPC−CCは、3つのパリティ検査多項式で定義することができる。)
式(27−1)〜式(27−3)は、表3に記載したように、特性が良好な時変周期3、符号化率1/2のLDPC−CCのパリティ検査多項式の一例である。そして、上述の(良好な特性を有するLDPC―CC)で説明したように、時点jにおける情報X1をX1,jとあらわし、時点jにおけるパリティPをPjとあらわし、uj=(X1,j,Pj)Tとする。このとき、時点jの情報X1,j及びパリティPjは、
「j mod 3=0のとき、式(27―1)のパリティ検査多項式を満たす。」
「j mod 3=1のとき、式(27―2)のパリティ検査多項式を満たす。」
「j mod 3=2のとき、式(27―3)のパリティ検査多項式を満たす。」
このとき、パリティ検査多項式と検査行列の関係は、上述の(良好な特性を有するLDPC−CC)で説明した場合と同様である。
As shown in Table 3, Equations (27-1) to (27-3) are examples of LDPC-CC parity check polynomials having a time-varying period of 3 and a coding rate of 1/2 with good characteristics. .. Then, as described above (LDPC-CC having good characteristics), the information X 1 at the time point j is represented as X 1, j , the parity P at the time point j is represented as Pj, and u j = (X 1). , J , Pj) Let T be. At this time, the information X 1, j and the parity P j at the time point j are
"When
"When
"When
At this time, the relationship between the parity check polynomial and the check matrix is the same as the case described above (LDPC-CC having good characteristics).
(2)符号化率2/3
次いで、特性が良好な符号化率1/2のパリティ検査多項式に基づいて、符号化率2/3のLDPC−CCのパリティ検査多項式を作成する。具体的には、符号化率2/3のLDPC−CCのパリティ検査多項式が、基礎とする符号化率1/2のパリティ検査多項式を含む構成とする。
(2)
Next, a parity check polynomial of LDPC-CC having a coding rate of 2/3 is created based on a parity check polynomial having a coding rate of 1/2 having good characteristics. Specifically, the LDPC-CC parity check polynomial having a coding rate of 2/3 includes the basic parity checking polynomial with a coding rate of 1/2.
ベースの符号化率1/2のLDPC−CCに、式(27−1)〜式(27−3)を用いる場合の符号化率2/3のLDPC−CCのパリティ検査多項式を式(28−1)〜式(28−3)のようにあらわすことができる。
式(28−1)〜式(28−3)に示されるパリティ検査多項式は、式(27−1)〜式(27−3)に、それぞれX2(D)の項を追加した構成を採る。式(28−1)〜式(28−3)を用いる符号化率2/3のLDPC−CCのパリティ検査多項式は、後述する符号化率3/4のパリティ検査多項式の基礎となる。 The parity check polynomials shown in Eqs. (28-1) to (28-3) have a configuration in which the terms of X 2 (D) are added to Eqs. (27-1) to (27-3), respectively. .. The LDPC-CC parity check polynomial having a code rate of 2/3 using the equations (28-1) to (28-3) is the basis of the parity check polynomial having a code rate of 3/4, which will be described later.
なお、式(28−1)〜式(28−3)において、X2(D)の各次数、(α1,β1)、(α2,β2)、(α3,β3)が、上述の条件(<条件#1>〜<条件#6>等)を満たすように設定すると、符号化率2/3の場合にも、特性が良好なLDPC−CCを得ることができる。
In the formulas (28-1) to (28-3), the respective orders of X 2 (D), (α1, β1), (α2, β2), and (α3, β3) are the above-mentioned conditions (<. When the
そして、上述の(良好な特性を有するLDPC―CC)で説明したように、時点jにおける情報X1、X2をX1,j、X2,jとあらわし、時点jにおけるパリティPをPjとあらわし、uj=(X1,j,X2,j,Pj)Tとする。このとき、時点jの情報X1,j、X2,j及びパリティPjは、
「j mod 3=0のとき、式(28―1)のパリティ検査多項式を満たす。」
「j mod 3=1のとき、式(28―2)のパリティ検査多項式を満たす。」
「j mod 3=2のとき、式(28―3)のパリティ検査多項式を満たす。」
このとき、パリティ検査多項式と検査行列の関係は、上述の(良好な特性を有するLDPC−CC)で説明した場合と同様である。
Then, as described above (LDPC-CC having good characteristics), the information X 1 and X 2 at the time point j are represented as X 1, j and X 2, j, and the parity P at the time point j is referred to as Pj. Representation, u j = (X 1, j , X 2, j , Pj) T. At this time, the information X 1, j, X 2, j and the parity P j at the time point j are
"When
"When
"When
At this time, the relationship between the parity check polynomial and the check matrix is the same as the case described above (LDPC-CC having good characteristics).
(3)符号化率3/4
次いで、上述の符号化率2/3のパリティ検査多項式に基づいて、符号化率3/4のLDPC−CCのパリティ検査多項式を作成する。具体的には、符号化率3/4のLDPC−CCのパリティ検査多項式が、基礎とする符号化率2/3のパリティ検査多項式を含む構成とする。
(3)
Next, a parity check polynomial of LDPC-CC having a code rate of 3/4 is created based on the above-mentioned parity check polynomial having a code rate of 2/3. Specifically, the parity check polynomial of the LDPC-CC having a code rate of 3/4 includes the parity check polynomial having the base code rate of 2/3.
ベースの符号化率2/3のLDPC−CCに、式(28−1)〜式(28−3)を用いる場合の符号化率3/4のLDPC−CCのパリティ検査多項式を式(29−1)〜式(29−3)に示す。
式(29−1)〜式(29−3)に示されるパリティ検査多項式は、式(28−1)〜式(28−3)に、それぞれX3(D)の項を追加した構成を採る。なお、式(29−1)〜式(29−3)において、X3(D)の各次数、(γ1,δ1)、(γ2,δ2)、(γ3,δ3)が、特性が良好なLDPC−CCの次数の条件(<条件#1>〜<条件#6>等)を満たすように設定すると、符号化率3/4の場合にも、特性が良好なLDPC−CCを得ることができる。
A parity check polynomial represented by formula (29-1) to (29-3), the formula (28-1) to Formula (28-3), a configuration obtained by adding the term of X 3 (D), respectively .. In equations (29-1) to (29-3), the orders of X 3 (D), (γ1, δ1,), (γ2, δ2), and (γ3, δ3) are LDPCs having good characteristics. By setting so as to satisfy the conditions of the order of −CC (<
そして、上述の(良好な特性を有するLDPC―CC)で説明したように、時点jにおける情報X1、X2、X3をX1,j、X2,j、X3,jとあらわし、時点jにおけるパリティPをPjとあらわし、uj=(X1,j,X2,j,X3,j,Pj)Tとする。このとき、時点jの情報X1,j、X2,j、X3,j及びパリティPjは、
「j mod 3=0のとき、式(29―1)のパリティ検査多項式を満たす。」
「j mod 3=1のとき、式(29―2)のパリティ検査多項式を満たす。」
「j mod 3=2のとき、式(29―3)のパリティ検査多項式を満たす。」
このとき、パリティ検査多項式と検査行列の関係は、上述の(良好な特性を有するLDPC−CC)で説明した場合と同様である。
Then, as described in the above (LDPC-CC with good characteristics), represent
"When
"When
"When
At this time, the relationship between the parity check polynomial and the check matrix is the same as the case described above (LDPC-CC having good characteristics).
式(30−1)〜(30−(q−1))に、上述のようにして探索した場合の時変周期gのLDPC−CCのパリティ検査多項式の一般式を示す。
ただし、式(30−1)は一般式で表現しているため、式(30−1)のような表現をしているが、上述の(良好な特性を有するLDPC―CC)で説明したように、実際は、時変周期がgなので、式(30−1)はg個のパリティ検査多項式で表現される。(本実施の形態で説明したように、例えば、時変周期3の場合、式(27−1)〜式(27−3)のように、3個のパリティ検査多項式で表現されている。)式(30−1)と同様に、式(30−2)〜式(30−(q−1))のそれぞれの式も時変周期がgなのでg個のパリティ検査多項式で表現される。
However, since the formula (30-1) is expressed by a general formula, it is expressed like the formula (30-1), but as described above (LDPC-CC having good characteristics). In fact, since the time-varying period is g, the equation (30-1) is expressed by g parity check polynomials. (As described in the present embodiment, for example, in the case of the time-varying
ここで、式(30−1)のg個のパリティ検査多項式を式(30−1−0)、式(30−1−1)、式(30−1−2)、・・・、式(30−1−(g−2))、式(30―1−(g−1))と表現することにする。 Here, the g parity check polynomials of the equation (30-1) are expressed in the equations (30-1-0), equations (30-1-1), equations (30-1-2), ..., Equations (30-1). It will be expressed as 30-1- (g-2)) and the formula (30-1- (g-1)).
同様に、式(30−w)はg個のパリティ検査多項式で表現される(w=2、3、・・・、q−1)。ここで、式(30−w)のg個のパリティ検査多項式を式(30−w−0)、式(30−w−1)、式(30−w−2)、・・・、式(30−w−(g−2))、式(30―w−(g−1))と表現することにする。 Similarly, equation (30-w) is represented by g parity check polynomials (w = 2, 3, ..., Q-1). Here, the g parity check polynomials of the equation (30-w) are the equations (30-w-0), the equations (30-w-1), the equations (30-w-2), ..., The equations (30-w-1), ... It will be expressed as 30-w- (g-2)) and the formula (30-w- (g-1)).
なお、式(30−1)〜式(30−(q−1))において、X1,i、X2,i、・・・、Xq−1,iは、時点iにおける情報X1、X2、・・・、Xq−1を示し、Piは時点iにおけるパリティPを示す。また、AXr,k(D)は、符号化率(r−1)/r(r=2,3,…,q(qは3以上の自然数))の時刻iとし、k=i mod gとして求めたkのパリティ検査多項式におけるXr(D)の項である。また、Bk(D)は、符号化率(r−1)/rの時刻iとしk=i mod gとして求めたkのパリティ検査多項式におけるP(D)の項である。また、「i mod g」は、iをgで除算した余りである。 In equations (30-1) to (30- (q-1)), X 1, i , X 2, i , ..., X q-1, i are information X 1 , at time point i. X 2, ···, shows a X q-1, P i denotes a parity P at point in time i. Further, A Xr, k (D) is the time i of the coding rate (r-1) / r (r = 2,3, ..., Q (q is a natural number of 3 or more)), and k = i mod g. It is a term of X r (D) in the parity check polynomial of k obtained as. Further, B k (D) is a term of P (D) in the parity check polynomial of k obtained by setting the time i at the coding rate (r-1) / r and k = i mod g. Further, "i mod g" is the remainder obtained by dividing i by g.
すなわち、式(30−1)は、符号化率1/2に対応する時変周期gのLDPC−CCのパリティ検査多項式であり、式(30−2)は、符号化率2/3に対応する時変周期gのLDPC−CCのパリティ検査多項式であり、…、式(30−(q−1))は、符号化率(q−1)/qに対応する時変周期gのLDPC−CCのパリティ検査多項式である。 That is, equation (30-1) is a parity check polynomial of LDPC-CC having a time variation period g corresponding to a coding rate of 1/2, and equation (30-2) corresponds to a coding rate of 2/3. It is a parity check polynomial of the LDPC-CC of the time-varying period g, and ..., Equation (30- (q-1)) is the LDPC- of the time-varying period g corresponding to the coding rate (q-1) / q. It is a parity check polynomial of CC.
このようにして、特性が良好な符号化率1/2のLDPC−CCのパリティ検査多項式である式(30−1)を基礎として、符号化率2/3のLDPC−CCのパリティ検査多項式(30−2)を生成する。 In this way, based on the equation (30-1) which is the parity check polynomial of the LDPC-CC having a good coding rate of 1/2, the parity check polynomial of the LDPC-CC having a coding rate of 2/3 (30-1). 30-2) is generated.
更に、符号化率2/3のLDPC−CCのパリティ検査多項式(30−2)を基礎として、符号化率3/4のLDPC−CCのパリティ検査多項式(30−3)を生成する。以降同様にして、符号化率(r−1)/rのLDPC−CCを基礎として、符号化率r/(r+1)のLDPC−CCのパリティ検査多項式を生成する。(r=2、3、・・・、q−2、q−1) Further, a parity check polynomial (30-3) of LDPC-CC having a code rate of 3/4 is generated based on the parity check polynomial (30-2) of LDPC-CC having a code rate of 2/3. Hereinafter, in the same manner, a parity check polynomial of the LDPC-CC having the coding rate r / (r + 1) is generated based on the LDPC-CC having the coding rate (r-1) / r. (R = 2, 3, ..., q-2, q-1)
以上のパリティ検査多項式の構成方法について別の表現をする。符号化率(y−1)/yである時変周期gのLDPC―CCと、符号化率(z−1)/zである時変周期gのLDPC−CCとを、考える。ただし、符号化器の回路の共用化と、復号化器の回路の共用化とを図る符号化率の中で最大の符号化率は(q−1)/qであり、gは2以上の整数、yは2以上の整数、zは2以上の整数とし、y<z≦qの関係が成立するものとする。なお、符号化器の回路の共用化とは、符号化器内部の回路の共用化であり、符号化器と復号化器との回路の共用化ではない。 Another expression is given about the above-mentioned construction method of the parity check polynomial. Consider an LDPC-CC having a time-varying period g having a coding rate (y-1) / y and an LDPC-CC having a time-varying period g having a coding rate (z-1) / z. However, the maximum coding rate among the coding rates for sharing the circuit of the encoder and the circuit of the decoder is (q-1) / q, and g is 2 or more. It is assumed that an integer, y is an integer of 2 or more, z is an integer of 2 or more, and the relationship of y <z ≦ q is established. Note that the sharing of the circuit of the encoder is the sharing of the circuit inside the encoder, not the sharing of the circuit between the encoder and the decoder.
このとき、式(30―1)〜(30−(q−1))の説明をする際に述べたg個のパリティ検査多項式を表現した式(30−w−0)、式(30−w−1)、式(30−w−2)、・・・、式(30−w−(g−2))、式(30―w−(g−1))において、w=y―1としたときのg個のパリティ検査多項式を式(31−1)〜式(31−g)であらわす。
式(31−1)〜式(31―g)において、式(31−w)と式(31―w’)は等価の式であり、以降で式(31−w)と記載されているところを式(31−w’)と置き換えても良い(w=1、2、・・・、g)。 In the formulas (31-1) to (31-g), the formula (31-w) and the formula (31-w') are equivalent formulas, and are described below as the formula (31-w). May be replaced with the equation (31-w') (w = 1, 2, ..., G).
そして、上述の(良好な特性を有するLDPC―CC)で説明したように、時点jにおける情報X1、X2、・・・、Xy−1をX1,j、X2,j、・・・、Xy−1,jとあらわし、時点jにおけるパリティPをPjとあらわし、uj=(X1,j,X2,j、・・・、Xy−1,j、Pj)Tとする。このとき、時点jの情報X1,j、X2,j、・・・、Xy−1,j及びパリティPjは、
「j mod g=0のとき、式(31―1)のパリティ検査多項式を満たす。」
「j mod g=1のとき、式(31―2)のパリティ検査多項式を満たす。」
「j mod g=2のとき、式(31―3)のパリティ検査多項式を満たす。」
・
・
・
「j mod g=kのとき、式(31―(k+1))のパリティ検査多項式を満たす。」
・
・
・
「j mod g=g−1のとき、式(31―g)のパリティ検査多項式を満たす。」
このとき、パリティ検査多項式と検査行列の関係は、上述の(良好な特性を有するLDPC−CC)で説明した場合と同様である。
Then, as described above (LDPC-CC having good characteristics), the information X 1, X 2, ..., X y-1 at the time point j is changed to X 1, j, X 2, j, ... ..., X y-1, j, and the parity P at the time point j is represented as Pj, u j = (X 1, j , X 2, j, ..., X y-1, j , Pj) T And. At this time, the information X 1, j, X 2, j, ..., X y-1, j and the parity P j at the time point j are
"When j mod g = 0, the parity check polynomial of Eq. (31-1) is satisfied."
"When j mod g = 1, the parity check polynomial of Eq. (31-2) is satisfied."
"When j mod g = 2, the parity check polynomial of Eq. (31-3) is satisfied."
・
・
・
"When j mod g = k, the parity check polynomial of Eq. (31- (k + 1)) is satisfied."
・
・
・
"When j mod g = g-1, the parity check polynomial of equation (31-g) is satisfied."
At this time, the relationship between the parity check polynomial and the check matrix is the same as the case described above (LDPC-CC having good characteristics).
次に、式(30―1)〜(30−(q−1))の説明をする際に述べたg個のパリティ検査多項式を表現した式(30−w−0)、式(30−w−1)、式(30−w−2)、・・・、式(30−w−(g−2))、式(30―w−(g−1))において、w=z―1としたときのg個のパリティ検査多項式を式(32−1)〜式(32−g)であらわす。(y<z≦qの関係から、式(32−1)〜式(32−g)とあらわすことができる。)
式(32−1)〜式(32―g)において、式(32−w)と式(32―w’)は等価の式であり、以降で式(32−w)と記載されているところを式(32−w’)と置き換えても良い(w=1、2、・・・、g)。 In the formulas (32-1) to (32-g), the formula (32-w) and the formula (32-w') are equivalent formulas, and are described below as the formula (32-w). May be replaced with the equation (32-w') (w = 1, 2, ..., G).
そして、上述の(良好な特性を有するLDPC―CC)で説明したように、時点jにおける情報X1、X2、・・・、Xy−1、・・・、Xs、・・・、Xz−1をX1,j、X2,j、・・・、Xy−1,j、・・・、Xs,j、・・・、Xz−1,jとあらわし、時点jにおけるパリティPをPjとあらわし、uj=(X1,j,X2,j、・・・、Xy−1,j、・・・、Xs,j、・・・、Xz−1,j、Pj)Tとする(したがって、y<z≦qの関係から、s=y、y+1、y+2、y+3、・・・、z−3、z−2、z−1となる。)。このとき、時点jの情報X1,j、X2,j、・・・、Xy−1,j、・・・、Xs,j、・・・、Xz−1,j及びパリティPjは、
「j mod g=0のとき、式(32―1)のパリティ検査多項式を満たす。」
「j mod g=1のとき、式(32―2)のパリティ検査多項式を満たす。」
「j mod g=2のとき、式(32―3)のパリティ検査多項式を満たす。」
・
・
・
「j mod g=kのとき、式(32―(k+1))のパリティ検査多項式を満たす。」
・
・
・
「j mod g=g−1のとき、式(32―g)のパリティ検査多項式を満たす。」このとき、パリティ検査多項式と検査行列の関係は、上述の(良好な特性を有するLDPC−CC)で説明した場合と同様である。
Then, as described above (LDPC-CC having good characteristics), the information X 1, X 2, ..., X y-1, ..., X s, ..., At the time point j. X z-1 is represented as X 1, j, X 2, j, ..., X y-1, j, ..., X s, j, ..., X z-1, j, and the time point j Parity P in is expressed as Pj, and u j = (X 1, j , X 2, j, ..., X y-1, j, ..., X s, j, ..., X z-1. , J , Pj) T (Therefore, from the relationship of y <z≤q, s = y, y + 1, y + 2, y + 3, ..., Z-3, z-2, z-1). At this time, the information at the time point j, X 1, j, X 2, j, ..., X y-1, j, ..., X s, j, ..., X z-1, j and the parity P. j is
"When j mod g = 0, the parity check polynomial of Eq. (32-1) is satisfied."
"When j mod g = 1, the parity check polynomial of Eq. (32-2) is satisfied."
"When j mod g = 2, the parity check polynomial of Eq. (32-3) is satisfied."
・
・
・
"When j mod g = k, the parity check polynomial of Eq. (32- (k + 1)) is satisfied."
・
・
・
"When j mod g = g-1, the parity check polynomial of the equation (32-g) is satisfied." At this time, the relationship between the parity check polynomial and the check matrix is as described above (LDPC-CC having good characteristics). It is the same as the case explained in.
上記関係が成立する場合において、符号化率(y−1)/yにおける時変周期gのLDPC―CCと、符号化率(z−1)/zにおける時変周期gのLDPC−CCとにおいて、以下の条件が成立する場合、符号化率(y−1)/yにおける時変周期gのLDPC―CCの符号化器と、符号化率(z−1)/zにおける時変周期gのLDPC−CCの符号化器とが、回路の共用化ができ、かつ、符号化率(y−1)/yにおける時変周期gのLDPC―CCの復号化器と、符号化率(z−1)/zにおける時変周期gのLDPC−CCの復号化器とが、回路の共用化ができる。その条件は、以下のとおりである。 When the above relationship is established, the LDPC-CC having a time-varying period g at a coding rate (y-1) / y and the LDPC-CC having a time-varying period g at a coding rate (z-1) / z When the following conditions are satisfied, the LDPC-CC encoder having a time-varying period g at a coding rate (y-1) / y and the time-varying period g at a coding rate (z-1) / z The LDPC-CC encoder can share the circuit, and the LDPC-CC decoder with a time-varying period g at the coding rate (y-1) / y and the coding rate (z-). 1) The circuit can be shared with the LDPC-CC decoder having the time-varying period g at / z. The conditions are as follows.
まず、式(31―1)と式(32−1)とでは、以下の関係が成立する。
「式(31―1)のAX1,0(D)と式(32―1)のAX1,0(D)とは、等号が成立する。」
・
・
・
「式(31―1)のAXf,0(D)と式(32―1)のAXf,0(D)とは、等号が成立する。」
・
・
・
「式(31―1)のAXy−1,0(D)と式(32―1)のAXy−1,0(D)とは、等号が成立する。」
つまり、上記関係はf=1、2、3、・・・、y−1で成立する。
First, the following relationship is established between the equation (31-1) and the equation (32-1).
"The equal sign holds for AX1,0 (D) in equation (31-1) and AX1,0 (D) in equation (32-1)."
・
・
・
"The equal sign holds for AXf, 0 (D) in equation (31-1) and AXf, 0 (D) in equation (32-1)."
・
・
・
"Equation (31-1) of A Xy-1, 0 (D) and A Xy-1, 0 (D) of the formula (32-1), the equality is satisfied."
That is, the above relationship is established when f = 1, 2, 3, ..., Y-1.
また、パリティに対しても以下の関係が成立する。
「式(31―1)のB0(D)と式(32―1)のB0(D)とは、等号が成立する。」
In addition, the following relationship holds for parity.
"B 0 and (D) is of formula (31-1) B 0 of (D) and Formula (32-1), equality is established."
同様に、式(31―2)と式(32−2)では以下の関係が成立する。
「式(31―2)のAX1,1(D)と式(32―2)のAX1,1(D)とは、等号が成立する。」
・
・
・
「式(31―2)のAXf,1(D)と式(32―2)のAXf,1(D)とは、等号が成立する。」
・
・
・
「式(31―2)のAXy−1,1(D)と式(32―2)のAXy−1,1(D)とは、等号が成立する。」
つまり、上記関係はf=1、2、3、・・・、y−1で成立する。
Similarly, the following relationship holds between the equation (31-2) and the equation (32-2).
"The equal sign holds for AX1,1 (D) in equation (31-2) and AX1,1 (D) in equation (32-2)."
・
・
・
"The equal sign holds for AXf, 1 (D) in equation (31-2) and AXf, 1 (D) in equation (32-2)."
・
・
・
"Equation (31-2) of A Xy-1, 1 (D) and A Xy-1, 1 (D) of the formula (32-2), the equality is satisfied."
That is, the above relationship is established when f = 1, 2, 3, ..., Y-1.
また、パリティに対しても以下の関係が成立する。
「式(31―2)のB1(D)と式(32―2)のB1(D)とは、等号が成立する。」
(略)
In addition, the following relationship holds for parity.
"B 1 and (D) is of formula (31-2) B 1 of (D) and Formula (32-2), equality is established."
(Omitted)
同様に、式(31―h)と式(32−h)とでは、以下の関係が成立する。
「式(31―h)のAX1,h−1(D)と式(32―h)のAX1,h−1(D)とは、等号が成立する。」
・
・
・
「式(31―h)のAXf,h−1(D)と式(32―h)のAXf,h−1(D)とは、等号が成立する。」
・
・
・
「式(31―h)のAXy−1,h−1(D)と式(32―h)のAXy−1,h−1(D)とは、等号が成立する。」
つまり、上記関係はf=1、2、3、・・・、y−1で成立する。
Similarly, the following relationship is established between the equation (31-h) and the equation (32-h).
"The equal sign holds for AX1, h-1 (D) of equation (31-h) and AX1, h-1 (D) of equation (32-h)."
・
・
・
"The equal sign holds for AXf, h-1 (D) of equation (31-h) and AXf, h-1 (D) of equation (32-h)."
・
・
・
"The equal sign holds for A Xy-1, h-1 (D) of the formula (31-h) and A Xy-1, h-1 (D) of the formula (32-h)."
That is, the above relationship is established when f = 1, 2, 3, ..., Y-1.
また、パリティに対しても以下の関係が成立する。
「式(31―h)のBh−1(D)と式(32―h)のBh−1(D)とは、等号が成立する。」
(略)
In addition, the following relationship holds for parity.
"The equal sign holds for B h-1 (D) of equation (31-h) and B h-1 (D) of equation (32-h)."
(Omitted)
同様に、式(31―g)と式(32−g)とでは、以下の関係が成立する。
「式(31―g)のAX1,g−1(D)と式(32―g)のAX1,g−1(D)とは、等号が成立する。」
・
・
・
「式(31―g)のAXf,g−1(D)と式(32―g)のAXf,g−1(D)とは、等号が成立する。」
・
・
・
「式(31―g)のAXy−1,g−1(D)と式(32―g)のAXy−1,g−1(D)とは、等号が成立する。」
つまり、上記関係はf=1、2、3、・・・、y−1で成立する。
Similarly, the following relationship is established between the equation (31-g) and the equation (32-g).
"The equal sign holds for AX1, g-1 (D) of formula (31-g) and AX1, g-1 (D) of formula (32-g)."
・
・
・
"The equal sign holds for AXf, g-1 (D) of formula (31-g) and AXf, g-1 (D) of formula (32-g)."
・
・
・
"The equal sign holds for A Xy-1, g-1 (D) of the formula (31-g) and A Xy-1, g-1 (D) of the formula (32-g)."
That is, the above relationship is established when f = 1, 2, 3, ..., Y-1.
また、パリティに対しても以下の関係が成立する。
「式(31―g)のBg−1(D)と式(32―g)のBg−1(D)とは、等号が成立する。」
(よって、h=1、2、3、・・・、g−2、g−1、gとなる。)
In addition, the following relationship holds for parity.
"The equal sign holds for B g-1 (D) of the formula (31-g) and B g-1 (D) of the formula (32-g)."
(Therefore, h = 1, 2, 3, ..., G-2, g-1, g.)
以上のような関係が成立した場合、符号化率(y−1)/yにおける時変周期gのLDPC―CCの符号化器と符号化率(z−1)/zにおける時変周期gのLDPC−CCの符号化器とが、回路の共用化ができ、かつ、符号化率(y−1)/yにおける時変周期gのLDPC―CCの復号化器と符号化率(z−1)/zにおける時変周期gのLDPC−CCの復号化器とが、回路の共用化ができる。ただし、符号化器の回路の共用方法、及び、復号化器の回路の共用化方法については、以降の(符号化器、復号化器の構成)で詳しく説明する。 When the above relationship is established, the LDPC-CC encoder and the time-varying period g at the coding rate (z-1) / z of the time-varying period g at the coding rate (y-1) / y The LDPC-CC encoder can share the circuit, and the LDPC-CC decoder and coding rate (z-1) with a time-varying period g at a coding rate (y-1) / y. ) / Z The circuit can be shared with the LDPC-CC decoder having the time-varying period g. However, the method of sharing the circuit of the encoder and the method of sharing the circuit of the decoder will be described in detail in the following (configuration of the encoder and the decoder).
上述の条件を満足した、時変周期3、対応する符号化率が1/2、2/3、3/4、5/6のLDPC−CCのパリティ検査多項式の一例を表5に示す。ただし、パリティ検査多項式の形式は、表3の形式と同様の形式であらわしている。これにより、送信装置、受信装置が、符号化率が1/2、2/3、3/4、5/6を対応した場合、(または、4つの符号化率のうち2つ以上の符号化率を送信装置、受信装置が対応した場合、)演算規模(回路規模)の低減(Distributed codesでありながら、符号化器の回路の共用化と、復号化器の回路の共用化とができるため、回路規模を低減することができる)、及び、受信装置が高いデータの受信品質を得ることができる。
表5の時変周期3のLDPC−CCが、上記条件を満たしていることを説明する。例えば、表5の符号化率1/2における時変周期3のLDPC―CCと、表5の符号化率2/3における時変周期3のLDPC―CCと、について考える。つまり、(31−1)〜(31−g)においてy=2となり、(32−1)〜(32−g)においてz=3となる。
It will be described that the LDPC-CC having the
すると、表5の符号化率1/2における時変周期3のLDPC―CCから、式(31−1)のAX1,0(D)はD373+D56+1となり、表5の符号化率2/3における時変周期3のLDPC―CCから、式(32―1)のAX1,0(D)はD373+D56+1となり「式(31―1)のAX1,0(D)と式(32―1)のAX1,0(D)とは、等号が成立する。」
Then, from the LDPC-CC of the time-varying
また、表5の符号化率1/2における時変周期3のLDPC―CCから、式(31―1)のB0(D)はD406+D218+1となり、表5の符号化率2/3における時変周期3のLDPC―CCから、式(32―1)のB0(D)=D406+D218+1となり、「式(31―1)のB0(D)と式(32―1)のB0(D)とは、等号が成立する。」
Further, from the LDPC-CC having the
同様に、表5の符号化率1/2における時変周期3のLDPC―CCから、式(31−2)のAX1,1(D)=D457+D197+1となり、表5の符号化率2/3における時変周期3のLDPC―CCから式(32―2)のAX1,1(D)=D457+D197+1となり、「式(31―2)のAX1,1(D)と式(32―2)のAX1,1(D)とは、等号が成立する。」
Similarly, from LDPC-CC having a time-varying
また、表5の符号化率1/2における時変周期3のLDPC―CCから、式(31―2)のB1(D)はD491+D22+1となり、表5の符号化率2/3における時変周期3のLDPC―CCから、式(32―2)のB1(D)=D491+D22+1となり、「式(31―2)のB1(D)と式(32―2)のB1(D)とは、等号が成立する。」
Further, from the LDPC-CC having the
同様に、表5の符号化率1/2における時変周期3のLDPC―CCから、式(31−3)のAX1,2(D)はD485+D70+1となり、表5の符号化率2/3における時変周期3のLDPC―CCから、式(32―3)のAX1,2(D)=D485+D70+1となり、「式(31―3)のAX1,2(D)と式(32―3)のAX1,2(D)とは、等号が成立する。」
Similarly, from the LDPC-CC having the
また、表5の符号化率1/2における時変周期3のLDPC―CCから、式(31―3)のB2(D)はD236+D181+1となり、表5の符号化率2/3における時変周期3のLDPC―CCから、式(32―3)のB2(D)はD236+D181+1となり、「式(31―3)のB2(D)と式(32―3)のB2(D)とは、等号が成立する。」
Further, from the LDPC-CC having the
以上から分かるように、表5の符号化率1/2における時変周期3のLDPC―CCと、表5の符号化率2/3における時変周期3のLDPC―CCとは、上記の条件を満たしていることが確認できる。 As can be seen from the above, the LDPC-CC having a time-varying period of 3 at a coding rate of 1/2 in Table 5 and the LDPC-CC having a time-varying period of 3 at a coding rate of 2/3 in Table 5 have the above-mentioned conditions. It can be confirmed that the above is satisfied.
以上と同様に、表5の時変周期3のLDPC−CCにおいて、符号化率1/2、2/3、3/4、5/6のうち、2つの異なる符号化率の時変周期3のLDPC―CCを選択し、上記の条件を満たすかの検証を行うと、いずれの選択パターンにおいても、上記の条件を満たすことが確認できる。
Similarly to the above, in the LDPC-CC having the time-varying
なお、LDPC−CCは畳み込み符号の一種であるため、情報ビットの復号における信頼度を確保するために、ターミネーションやテイルバイティングが必要となる。ここでは、データ(情報)Xの状態をゼロにする(以下「Information-zero-termination」という)方法を行う場合について考える。 Since LDPC-CC is a kind of convolutional code, termination and tail biting are required to ensure reliability in decoding the information bit. Here, a case where a method of setting the state of data (information) X to zero (hereinafter referred to as "Information-zero-termination") is performed will be considered.
「Information-zero-termination」の方法を示した図が、図10である。図10に示したように、送信する情報系列のうち最後に送信する情報ビット(最終の送信ビット)がXn(110)である。この最終の情報ビットXn(110)に伴い符号化器が生成するパリティビットまでしか送信装置がデータを送信しなかった場合に、受信装置が復号を行った場合、情報の受信品質が大きく劣化する。この問題を解決するために、最終の情報ビットXn(110)以降の情報ビット(「仮想の情報ビット」と呼ぶ)を「0」と仮定して符号化を行い、パリティビット(130)を生成する。 FIG. 10 is a diagram showing a method of “Information-zero-termination”. As shown in FIG. 10, the information bit (final transmission bit) to be transmitted last in the information series to be transmitted is Xn (110). If the transmitting device transmits data only up to the parity bit generated by the encoder with the final information bit Xn (110) and the receiving device decodes the data, the reception quality of the information is significantly deteriorated. .. In order to solve this problem, the information bits (called "virtual information bits") after the final information bit Xn (110) are encoded assuming "0" to generate the parity bit (130). do.
このとき、仮想の情報ビット(120)は、受信装置が「0」と分かっているので、送信装置は仮想の情報ビット(120)を送信せず、仮想の情報ビット(120)によって生成されたパリティビット(130)のみを送信する(このパリティビットは送信しなければならない冗長なビットになる。したがって、このパリティビットのことを冗長ビットと呼ぶ。)。すると新たな課題として、データの伝送効率の向上及びデータの受信品質の確保の両立を図るためには、データの受信品質を確保しつつ、仮想の情報ビット(120)によって生成されたパリティビット(130)の数をできる限り少なくする必要がある。 At this time, since the receiving device knows that the virtual information bit (120) is "0", the transmitting device does not transmit the virtual information bit (120) and is generated by the virtual information bit (120). Only the parity bit (130) is transmitted (this parity bit becomes a redundant bit that must be transmitted. Therefore, this parity bit is referred to as a redundant bit). Then, as a new issue, in order to improve the data transmission efficiency and secure the data reception quality at the same time, the parity bit generated by the virtual information bit (120) while ensuring the data reception quality (120). It is necessary to reduce the number of 130) as much as possible.
このとき、データの受信品質を確保しつつ、仮想の情報ビットによって生成されたパリティビットの数をできる限り少なくするためには、パリティ検査多項式のパリティに関わる項が重要な役割を果たしていることがシミュレーションにより確認された。 At this time, in order to minimize the number of parity bits generated by the virtual information bits while ensuring the reception quality of the data, the term related to the parity of the parity check polynomial plays an important role. Confirmed by simulation.
一例として、時変周期m(mは整数、かつ、m≧2)、符号化率が1/2のときのLDPC−CCを例に説明する。時変周期mのとき、必要となるm個のパリティ検査多項式を次式であらわす。
このとき、時刻jにおいて、次式のパリティ検査多項式が成立する。
そして、X1(D)において、AX1,1(D)におけるDの最も高い次数をα1(例えば、AX1,1(D)=D15+D3+D0とすると、Dについて次数15、次数3、次数0が存在し、Dの最も高い次数α1=15となる。)、AX1,2(D)におけるDの最も高い次数をα2、・・・、AX1,i(D)におけるDの最も高い次数をαi、・・・、AX1,m−1(D)におけるDの最も高い次数をαm−1とする。そして、αiにおいて(i=0、1、2、・・・、m−1)最も大きい値をαとする。
Then, in X 1 (D), the highest order of D in A X1,1 (D) α 1 (e.g., when A X1,1 (D) = D 15 +
一方、P(D)において、B1(D)におけるDの最も高い次数をβ1、B2(D)におけるDの最も高い次数をβ2、・・・、Bi(D)におけるDの最も高い次数をβi、・・・、Bm−1(D)におけるDの最も高い次数をβm−1とする。そして、βiにおいて(i=0、1、2、・・・、m−1)最も大きい値をβとする。 On the other hand, in P (D), the highest order of D in B 1 (D) is β 1 , the highest order of D in B 2 (D) is β 2 , ..., D in Bi (D). The highest order is β i , ..., The highest order of D in B m-1 (D) is β m-1 . Then, in β i (i = 0, 1, 2, ..., M-1), the largest value is β.
すると、データの受信品質を確保しつつ、仮想の情報ビットによって生成されたパリティビットの数をできる限り少なくするためには、βがαの1/2以下とすると良い。 Then, in order to reduce the number of parity bits generated by the virtual information bits as much as possible while ensuring the data reception quality, β should be 1/2 or less of α.
ここでは、符号化率1/2の場合について説明したが、それ以上の符号化率の場合についても同様に考えることができる。このとき、特に、符号化率4/5以上の場合、データの受信品質を確保しつつ、仮想の情報ビットによって生成されたパリティビットの数をできる限り少なくするという条件を満たすための必要な冗長ビットが非常に大きくなる傾向があり、上記と同様に考えた条件というものが、データの受信品質を確保しつつ、仮想の情報ビットによって生成されたパリティビットの数をできる限り少なくするためには重要となる。 Here, the case where the coding rate is 1/2 has been described, but the case where the coding rate is higher than that can be considered in the same manner. At this time, particularly when the coding rate is 4/5 or more, the necessary redundancy is required to satisfy the condition that the number of parity bits generated by the virtual information bits is reduced as much as possible while ensuring the data reception quality. Bits tend to be very large, and the conditions considered above are to minimize the number of parity bits generated by virtual information bits while ensuring data reception quality. It becomes important.
一例として、時変周期m(mは整数、かつ、m≧2)、符号化率が4/5のときのLDPC−CCを例に説明する。時変周期mのとき、必要となるm個のパリティ検査多項式を次式であらわす。
このとき、時刻jにおいて、次式のパリティ検査多項式が成立する。
そして、X1(D)において、AX1,1(D)におけるDの最も高い次数をα1,1(例えば、AX1,1(D)=D15+D3+D0とすると、Dについて次数15、次数3、次数0が存在し、Dの最も高い次数α1,1=15となる。)、AX1,2(D)におけるDの最も高い次数をα1,2、・・・、AX1,i(D)におけるDの最も高い次数をα1,i、・・・、AX1,m−1(D)におけるDの最も高い次数をα1,m−1とする。そして、α1,iにおいて(i=0、1、2、・・・、m−1)最も大きい値をα1とする。
Then, in X 1 (D), if the highest order of D in AX 1, 1 (D) is α 1, 1 (for example, AX 1, 1 (D) = D 15 + D 3 + D 0 , then the order for D is There are 15,
X2(D)において、AX2,1(D)におけるDの最も高い次数をα2,1(例えば、AX2,1(D)=D15+D3+D0とすると、Dについて次数15、次数3、次数0が存在し、Dの最も高い次数α2,1=15となる。)、AX2,2(D)におけるDの最も高い次数をα2,2、・・・、AX2,i(D)におけるDの最も高い次数をα2,i、・・・、AX2,m−1(D)におけるDの最も高い次数をα2,m−1とする。そして、α2,iにおいて(i=0、1、2、・・・、m−1)最も大きい値をα2とする。
In X 2 (D), if the highest order of D in AX 2, 1 (D) is α 2, 1 (for example, AX 2, 1 (D) = D 15 + D 3 + D 0 , then the order 15 for D,
X3(D)において、AX3,1(D)におけるDの最も高い次数をα3,1(例えば、AX3,1(D)=D15+D3+D0とすると、Dについて次数15、次数3、次数0が存在し、Dの最も高い次数α3,1=15となる。)、AX3,2(D)におけるDの最も高い次数をα3,2、・・・、AX3,i(D)におけるDの最も高い次数をα3,i、・・・、AX3,m−1(D)におけるDの最も高い次数をα3,m−1とする。そして、α3,iにおいて(i=0、1、2、・・・、m−1)最も大きい値をα3とする。
In X 3 (D), if the highest order of D in AX 3, 1 (D) is α 3, 1 (for example, AX 3, 1 (D) = D 15 + D 3 + D 0 , then the order 15 for D,
X4(D)において、AX4,1(D)におけるDの最も高い次数をα4,1(例えば、AX4,1(D)=D15+D3+D0とすると、Dについて次数15、次数3、次数0が存在し、Dの最も高い次数α4,1=15となる。)、AX4,2(D)におけるDの最も高い次数をα4,2、・・・、AX4,i(D)におけるDの最も高い次数をα4,i、・・・、AX4,m−1(D)におけるDの最も高い次数をα4,m−1とする。そして、α4,iにおいて(i=0、1、2、・・・、m−1)最も大きい値をα4とする。
In X 4 (D), if the highest order of D in AX 4, 1 (D) is α 4, 1 (for example, AX 4, 1 (D) = D 15 + D 3 + D 0 , then the order 15 for D,
P(D)において、B1(D)におけるDの最も高い次数をβ1、B2(D)におけるDの最も高い次数をβ2、・・・、Bi(D)におけるDの最も高い次数をβi、・・・、Bm−1(D)におけるDの最も高い次数をβm−1とする。そして、βiにおいて(i=0、1、2、・・・、m−1)最も大きい値をβとする。 In P (D), the highest order of D in B 1 (D) is β 1 , the highest order of D in B 2 (D) is β 2 , ..., The highest order of D in Bi (D). The order is β i , ..., The highest order of D in B m-1 (D) is β m-1 . Then, in β i (i = 0, 1, 2, ..., M-1), the largest value is β.
すると、データの受信品質を確保しつつ、仮想の情報ビットによって生成されたパリティビットの数をできる限り少なくするためには、
「βがα1の1/2以下、かつ、βがα2の1/2以下、かつ、βがα3の1/2以下、かつ、βがα4の1/2以下とする」
と良く、特に、良好なデータの受信品質を確保できる可能性が高い。
Then, in order to minimize the number of parity bits generated by the virtual information bits while ensuring the reception quality of the data,
"Β is 1/2 or less of α 1 , β is 1/2 or less of α 2 , β is 1/2 or less of α 3 , and β is 1/2 or less of α 4."
In particular, there is a high possibility that good data reception quality can be ensured.
また、
「βがα1の1/2以下、または、βがα2の1/2以下、または、βがα3の1/2以下、または、βがα4の1/2以下とする」
としても、データの受信品質を確保しつつ、仮想の情報ビットによって生成されたパリティビットの数をできる限り少なくすることができるが、若干、データの受信品質の低下を招く可能性がある(ただし、必ず、データの受信品質の低下を招くというわけではない。)。
also,
"Β is 1/2 or less of α 1 , or β is 1/2 or less of α 2 , or β is 1/2 or less of α 3 , or β is 1/2 or less of α 4."
Even so, the number of parity bits generated by the virtual information bits can be reduced as much as possible while ensuring the data reception quality, but it may cause a slight deterioration in the data reception quality (however). However, it does not necessarily lead to deterioration of data reception quality.)
よって、時変周期m(mは整数、かつ、m≧2)、符号化率が(n−1)/nのときのLDPC−CCのときは以下のように考えることができる。 Therefore, in the case of LDPC-CC when the time variation period m (m is an integer and m ≧ 2) and the coding rate is (n-1) / n, it can be considered as follows.
時変周期mのとき、必要となるm個のパリティ検査多項式を次式であらわす。
このとき、時刻jにおいて、次式のパリティ検査多項式が成立する。 At this time, at time j, the parity check polynomial of the following equation is established.
そして、X1(D)において、AX1,1(D)におけるDの最も高い次数をα1,1(例えば、AX1,1(D)=D15+D3+D0とすると、Dについて次数15、次数3、次数0が存在し、Dの最も高い次数α1,1=15となる。)、AX1,2(D)におけるDの最も高い次数をα1,2、・・・、AX1,i(D)におけるDの最も高い次数をα1,i、・・・、AX1,m−1(D)におけるDの最も高い次数をα1,m−1とする。そして、α1,iにおいて(i=0、1、2、・・・、m−1)最も大きい値をα1とする。
Then, in X 1 (D), if the highest order of D in AX 1, 1 (D) is α 1, 1 (for example, AX 1, 1 (D) = D 15 + D 3 + D 0 , then the order for D is There are 15,
X2(D)において、AX2,1(D)におけるDの最も高い次数をα2,1(例えば、AX2,1(D)=D15+D3+D0とすると、Dについて次数15、次数3、次数0が存在し、Dの最も高い次数α2,1=15となる。)、AX2,2(D)におけるDの最も高い次数をα2,2、・・・、AX2,i(D)におけるDの最も高い次数をα2,i、・・・、AX2,m−1(D)におけるDの最も高い次数をα2,m−1とする。そして、α2,iにおいて(i=0、1、2、・・・、m−1)最も大きい値をα2とする。
・
・
・
In X 2 (D), if the highest order of D in AX 2, 1 (D) is α 2, 1 (for example, AX 2, 1 (D) = D 15 + D 3 + D 0 , then the order 15 for D,
・
・
・
Xu(D)において、AXu,1(D)におけるDの最も高い次数をαu,1(例えば、AXu,1(D)=D15+D3+D0とすると、Dについて次数15、次数3、次数0が存在し、Dの最も高い次数αu,1=15となる。)、AXu,2(D)におけるDの最も高い次数をαu,2、・・・、AXu,i(D)におけるDの最も高い次数をαu,i、・・・、AXu,m−1(D)におけるDの最も高い次数をαu,m−1とする。そして、αu,iにおいて(i=0、1、2、・・・、m−1)最も大きい値をαuとする。(u=1、2、3、・・・、n−2、n−1)
・
・
・
In X u (D), if the highest order of D in AX u, 1 (D) is α u, 1 (for example, AX u, 1 (D) = D 15 + D 3 + D 0 , then the order 15 for D, There are 3 and 0 degrees, and the highest order of D is α u, 1 = 15.), The highest order of D in AXu, 2 (D) is α u, 2 , ..., AXu. , I The highest order of D in (D) is α u, i , ···, AXu, m-1 The highest order of D in (D) is α u, m-1 . Then, in α u, i (i = 0, 1, 2, ..., M-1), the largest value is α u . (U = 1, 2, 3, ..., n-2, n-1)
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Xn−1(D)において、AXn−1,1(D)におけるDの最も高い次数をαn−1,1(例えば、AXn−1,1(D)=D15+D3+D0とすると、Dについて次数15、次数3、次数0が存在し、Dの最も高い次数αn−1,1=15となる。)、AXn−1,2(D)におけるDの最も高い次数をαn−1,2、・・・、AXn−1,i(D)におけるDの最も高い次数をαn−1,i、・・・、AXn−1,m−1(D)におけるDの最も高い次数をαn−1,m−1とする。そして、αn−1,iにおいて(i=0、1、2、・・・、m−1)最も大きい値をαn−1とする。
In X n-1 (D), A Xn-1,1 highest order of D in (D) α n-1,1 (e.g., A Xn-1,1 (D) = D 15 +
P(D)において、B1(D)におけるDの最も高い次数をβ1、B2(D)におけるDの最も高い次数をβ2、・・・、Bi(D)におけるDの最も高い次数をβi、・・・、Bm−1(D)におけるDの最も高い次数をβm−1とする。そして、βiにおいて(i=0、1、2、・・・、m−1)最も大きい値をβとする。 In P (D), the highest order of D in B 1 (D) is β 1 , the highest order of D in B 2 (D) is β 2 , ..., The highest order of D in Bi (D). The order is β i , ..., The highest order of D in B m-1 (D) is β m-1 . Then, in β i (i = 0, 1, 2, ..., M-1), the largest value is β.
すると、データの受信品質を確保しつつ、仮想の情報ビットによって生成されたパリティビットの数をできる限り少なくするためには、
「βがα1の1/2以下、かつ、βがα2の1/2以下、かつ、・・・、かつ、βがαuの1/2以下、かつ、・・・、かつ、βがαn−1の1/2以下とする(u=1、2、3、・・・、n−2、n−1)」
とすると良く、特に、良好なデータの受信品質を確保できる可能性が高い。
Then, in order to minimize the number of parity bits generated by the virtual information bits while ensuring the reception quality of the data,
"Β is 1/2 or less of α 1 , and β is 1/2 or less of α 2 , and ..., and β is 1/2 or less of α u , and ..., and β Is 1/2 or less of α n-1 (u = 1, 2, 3, ..., N-2, n-1) "
In particular, there is a high possibility that good data reception quality can be ensured.
また、
「βがα1の1/2以下、または、βがα2の1/2以下、または、・・・、または、βがαuの1/2以下、または、・・・、または、βがαn−1の1/2以下とする(u=1、2、3、・・・、n−2、n−1)」
としても、データの受信品質を確保しつつ、仮想の情報ビットによって生成されたパリティビットの数をできる限り少なくすることができるが、若干、データの受信品質の低下を招く可能性がある(ただし、必ず、データの受信品質の低下を招くというわけではない。)。
also,
"Β is 1/2 or less of α 1 , or β is 1/2 or less of α 2 , or ..., Or β is 1/2 or less of α u , or ..., or β Is 1/2 or less of α n-1 (u = 1, 2, 3, ..., N-2, n-1) "
Even so, the number of parity bits generated by the virtual information bits can be reduced as much as possible while ensuring the data reception quality, but it may cause a slight deterioration in the data reception quality (however). However, it does not necessarily lead to deterioration of data reception quality.)
表6に、データの受信品質を確保しつつ、冗長ビットを少なくすることができる時変周期3、符号化率が1/2、2/3、3/4、4/5のLDPC−CCのパリティ検査多項式の一例を示す。表6の時変周期3のLDPC−CCにおいて、符号化率1/2、2/3、3/4、4/5のうち、2つの異なる符号化率の時変周期3のLDPC―CCを選択したとき、既に説明した符号化器及び復号化器を共通化することができる条件を満たすか否か検証すると、いずれの選択パターンにおいても、表5の時変周期3のLDPC−CCと同様に、符号化器及び復号化器を共通化することができる条件を満たすことが確認できる。
Table 6 shows LDPC-CCs with a time-varying
なお、表5の符号化率5/6のとき、冗長ビットが1000ビット以上必要であったが、表6の符号化率4/5のとき、冗長ビットは500ビット以下となることが確認できている。 When the coding rate of Table 5 was 5/6, 1000 or more redundant bits were required, but when the coding rate of Table 6 was 4/5, it was confirmed that the redundant bits were 500 bits or less. ing.
また、表6の符号では、符号化率ごとに異なる数の冗長ビット(「Information-zero-termination」のために付加された冗長ビット)となる。このとき、符号化率が大きくなるにつれ冗長ビットの数は多くなる傾向にある。ただし、必ず、その傾向になるということではない。また、符号化率が大きく、かつ、情報サイズ(Information size)が大きいと、冗長ビットの数が多くなる傾向がある。つまり、表5、表6のように符号を作成した場合、符号化率(n−1)/nの符号と符号化率(m−1)/mの符号があった場合(n>m)、符号化率(n−1)/nの符号に必要な冗長ビット(「Information-zero-termination」のために付加された冗長ビット)の数は、符号化率(m−1)/mの符号に必要な冗長ビット(「Information-zero-termination」のために付加された冗長ビット)の数より多くなる傾向があり、また、符号化率(n−1)/nの符号に必要な冗長ビットの数は、情報サイズが小さい場合、符号化率(m−1)/mの符号に必要な冗長ビットの数より多くなる傾向がある。ただし、必ずこのような傾向になるということではない。
以上、符号化器の回路の共用化と、復号化器の回路の共用化とを図る符号化率の中で最大の符号化率は(q−1)/qとし、符号化率(r−1)/r(r=2,3,…,q(qは3以上の自然数))の時変周期gのLDPC−CCのパリティ検査多項式について説明した(gは2以上の整数)。 As described above, the maximum coding rate among the coding rates for sharing the encoder circuit and the decoder circuit is (q-1) / q, and the coding rate (r-) is set. The parity check polypoly of LDPC-CC having a time variation period g of 1) / r (r = 2,3, ..., Q (q is a natural number of 3 or more)) has been described (g is an integer of 2 or more).
ここで、少なくとも符号化率(y−1)/yの時変周期gのLDPC−CC及び符号化率(z−1)/zの時変周期gのLDPC−CCの符号化器を具備する送信装置(y≠z)と、少なくとも符号化率(y−1)/yの時変周期gのLDPC−CC及び符号化率(z−1)/zの時変周期gのLDPC−CCの復号化器を具備する受信装置と、演算規模(回路規模)を低減できる時変周期gのLDPC−CCのパリティ検査多項式の生成方法と、パリティ検査多項式の特徴について説明した。 Here, an LDPC-CC having a time-varying period g of at least a coding rate (y-1) / y and an LDPC-CC having a time-varying period g of a coding rate (z-1) / z are provided. The transmitter (y ≠ z) and the LDPC-CC having a time-varying period g of at least the coding rate (y-1) / y and the LDPC-CC having a time-varying period g of the coding rate (z-1) / z. The receiving device provided with the decoder, the method of generating the parity check polymorphism of the LDPC-CC having the time variation period g that can reduce the calculation scale (circuit scale), and the features of the parity check polymorphism have been described.
ここで、送信装置は、少なくとも符号化率(y−1)/yの時変周期gのLDPC−CCの符号化系列を伝送するための変調信号、または、符号化率(z−1)/zの時変周期gのLDPC−CCの符号化系列を伝送するための変調信号のいずれかの変調信号を生成することができる送信装置である。 Here, the transmission device is a modulated signal for transmitting a coded sequence of the LDPC-CC having a time variation period g of at least a code rate (y-1) / y, or a code rate (z-1) /. It is a transmission device capable of generating a modulated signal of any of the modulated signals for transmitting the coded sequence of LDPC-CC having a time-varying period g of z.
また、受信装置は、少なくとも符号化率(y−1)/yの時変周期gのLDPC−CCの符号化系列を含んだ受信信号、または、符号化率(z−1)/zの時変周期gのLDPC−CCの符号化系列を含んだ受信信号のいずれかの受信信号を復調し、復号する受信装置である。 Further, when the receiving device is a received signal including a coding sequence of LDPC-CC having a time variation period g of at least a coding rate (y-1) / y, or a coding rate (z-1) / z. It is a receiving device that demolishes and decodes any received signal of the received signal including the coded sequence of LDPC-CC having a variable period g.
本発明で提案した時変周期gのLDPC−CCを用いることにより、符号化器を具備する送信装置と復号化器を具備する受信装置との演算規模(回路規模)を低減することができる(回路の共通化を行うことができる)という効果を有する。 By using the LDPC-CC having a time variation period g proposed in the present invention, it is possible to reduce the calculation scale (circuit scale) of the transmitting device including the encoder and the receiving device including the decoder (circuit scale). The circuit can be standardized).
更に、本発明で提案した時変周期gのLDPC−CCを用いることにより、いずれの符号化率においても、受信装置は高いデータの受信品質を得ることができるという効果を有する。なお、符号化器の構成、復号化器の構成、及びその動作については以下で詳しく説明する。 Further, by using the LDPC-CC having the time variation period g proposed in the present invention, the receiving device has an effect that high data reception quality can be obtained at any coding rate. The configuration of the encoder, the configuration of the decoder, and its operation will be described in detail below.
また、式(30−1)〜式(30−(q−1))では、符号化率1/2、2/3、3/4、・・・、(q−1)/qの場合の時変周期gのLDPC−CCを説明したが、符号化器を具備する送信装置、及び復号化器を具備する受信装置が、符号化率1/2、2/3、3/4、・・・、(q−1)/qの全てをサポートする必要はなく、少なくとも2つ以上の異なる符号化率をサポートしていれば、送信装置及び受信装置の演算規模(回路規模)の低減(符号化器、復号化器の回路の共通化)、及び、受信装置が高いデータの受信品質を得ることができるという効果を得ることができる。 Further, in the equations (30-1) to (30- (q-1)), when the coding rates are 1/2, 2/3, 3/4, ..., (Q-1) / q. Although the LDPC-CC having a time-varying period g has been described, the transmitting device provided with the encoder and the receiving device provided with the decoder have a coding rate of 1/2, 2/3, 3/4, ... -It is not necessary to support all of (q-1) / q, and if at least two or more different coding rates are supported, the calculation scale (circuit scale) of the transmitting device and the receiving device is reduced (code). It is possible to obtain the effect that the circuit of the converter and the decoder is standardized) and that the receiving device can obtain high data reception quality.
また、送受信装置(符号化器/復号化器)がサポートする符号化率が、全て、本実施の形態で述べた方法に基づいた符号である場合、サポートする符号化率のうち最も高い符号化率の符号化器/復号化器を持つことで、容易に全ての符号化率の符号化、復号化に対応することができ、このとき、演算規模削減の効果が非常に大きい。 Further, when all the coding rates supported by the transmitter / receiver (encoder / decoder) are codes based on the method described in the present embodiment, the highest coding rate among the supported coding rates is obtained. By having a rate encoder / decoder, it is possible to easily support coding and decoding of all coding rates, and at this time, the effect of reducing the calculation scale is very large.
また、本実施の形態では、実施の形態1で説明した(良好な特性を有するLDPC−CC)の符号をもとに説明したが、必ずしも上述の(良好な特性を有するLDPC−CC)で説明した条件を満たす必要はなく、上述の(良好な特性を有するLDPC−CC)で述べた形式のパリティ検査多項式に基づく時変周期gのLDPC−CCであれば、同様に本実施の形態を実施することができる(gは2以上の整数)。これについては、(31−1)〜(31−g)と(32−1)〜(32−g)との関係から、明らかである。 Further, in the present embodiment, the description has been made based on the reference numeral of (LDPC-CC having good characteristics) described in the first embodiment, but it is not necessarily explained by the above-mentioned (LDPC-CC having good characteristics). It is not necessary to satisfy the above-mentioned conditions, and if the LDPC-CC has a time-varying period g based on the parity check polynomial of the form described in the above (LDPC-CC having good characteristics), the present embodiment is similarly implemented. (G is an integer greater than or equal to 2). This is clear from the relationship between (31-1) to (31-g) and (32-1) to (32-g).
当然であるが、例えば、送受信装置(符号化器/復号化器)が符号化率1/2、2/3、3/4、5/6に対応しており、符号化率1/2、2/3、3/4は上記の規則に基づいたLDPC−CCを使用し、符号化率5/6は、上記の規則に基づかない符号を使用していた場合、符号化器/復号化器は符号化率1/2、2/3、3/4に対しては回路の共用化が可能であり、符号化率5/6に対しては、回路の共用化が困難となる。
Naturally, for example, the transmitter / receiver (encoder / decoder) corresponds to a coding rate of 1/2, 2/3, 3/4, 5/6, and a coding rate of 1/2, 2/3 and 3/4 use LDPC-CC based on the above rule, and
(実施の形態3)
本実施の形態では、実施の形態2で説明した探索方法を用いて形成したLDPC−CCの符号化器の回路の共用化方法と、復号化器の回路の共用化方法とについて詳しく説明する。
(Embodiment 3)
In the present embodiment, a method of sharing the circuit of the LDPC-CC encoder and a method of sharing the circuit of the decoder formed by using the search method described in the second embodiment will be described in detail.
はじめに、本発明に係る、符号化器の回路の共用化と、復号化器の回路の共用化とを図る符号化率のうち最も高い符号化率を(q−1)/qとし(例えば、送受信装置が対応する符号化率を1/2、2/3、3/4、5/6としたとき、符号化率1/2、2/3、3/4の符号は、符号化器/復号化器において回路を共通化し、符号化率5/6は符号化器/復号化器において回路を共通化対象としないものとする。このとき、上記で述べた最も高い符号化率(q−1)/qは3/4となる。)、複数の符号化率(r−1)/r(rは2以上q以下の整数)に対応可能な時変周期g(gは自然数)のLDPC−CCを作成する符号化器について説明する。
First, the highest coding rate among the coding rates for sharing the encoder circuit and the decoder circuit according to the present invention is set to (q-1) / q (for example,). When the coding rate corresponding to the transmitter / receiver is 1/2, 2/3, 3/4, 5/6, the code of the
図11は、本実施の形態に係る符号化器の要部構成の一例を示すブロック図である。なお、図11に示す符号化器200は、符号化率1/2、2/3、3/4に対応可能な符号化器である。図11の符号化器200は、情報生成部210、第1情報演算部220−1、第2情報演算部220−2、第3情報演算部220−3、パリティ演算部230、加算部240、符号化率設定部250及びウェイト制御部260を主に備える。
FIG. 11 is a block diagram showing an example of the main configuration of the encoder according to the present embodiment. The
情報生成部210は、符号化率設定部250から指定される符号化率に応じて、時点iの情報X1,i、情報X2,i、情報X3,iを設定する。例えば、符号化率設定部250が符号化率を1/2に設定した場合、情報生成部210は、時点iの情報X1,iに入力情報データSjを設定し、時点iの情報X2,i及び時点iの情報X3,iに0を設定する。
The information generation unit 210 sets the information X 1, i , the information X 2, i , and the information X 3, i at the time point i according to the coding rate designated by the coding
また、符号化率2/3の場合、情報生成部210は、時点iの情報X1,iに入力情報データSjを設定し、時点iの情報X2,iに入力情報データSj+1を設定し、時点iの情報X3,iに0を設定する。
When the coding rate is 2/3, the
また、符号化率3/4の場合、情報生成部210は、時点iの情報X1,iに入力情報データSjを設定し、時点iの情報X2,iに入力情報データSj+1を設定し、時点iの情報X3,iに入力情報データSj+2を設定する。
When the coding rate is 3/4, the
このようにして、情報生成部210は、符号化率設定部250によって設定された符号化率に応じて、入力情報データを時点iの情報X1,i、情報X2,i、情報X3,iを設定し、設定後の情報X1,iを第1情報演算部220−1に向けて出力し、設定後の情報X2,iを第2情報演算部220−2に向けて出力し、設定後の情報X3,iを第3情報演算部220−3に向けて出力する。
In this way, the information generation unit 210 transfers the input information data to the information X 1, i , the information X 2, i , and the information X 3 at the time point i according to the coding rate set by the coding
第1情報演算部220−1は、式(30−1)のAX1,k(D)にしたがって、X1(D)を算出する。同様に、第2情報演算部220−2は、式(30−2)のAX2,k(D)にしたがって、X2(D)を算出する。同様に、第3情報演算部220−3は、式(30−3)のAX3,k(D)にしたがって、X3(D)を算出する。 The first information calculation unit 220-1 calculates X 1 (D) according to AX 1, k (D) of the equation (30-1). Similarly, second information computing section 220-2, according to A X2, k (D) of the formula (30-2) to calculate X 2 and (D). Similarly, third information computing section 220-3, according to A X3, k (D) of the formula (30-3) to calculate X 3 and (D).
このとき、実施の形態2で説明したように、(31−1)〜(31−g)と(32−1)〜(32−g)とにおいて満足する条件から、符号化率が切り替わったとしても、第1情報演算部220−1の構成を変更する必要がなく、また、同様に、第2情報演算部220−2の構成を変更する必要がなく、また、第3情報演算部220−3の構成を変更する必要はない。 At this time, as described in the second embodiment, it is assumed that the coding rate is switched from the conditions that satisfy the conditions (31-1) to (31-g) and (32-1) to (32-g). Also, it is not necessary to change the configuration of the first information calculation unit 220-1, and similarly, it is not necessary to change the configuration of the second information calculation unit 220-2, and the third information calculation unit 220- There is no need to change the configuration of 3.
したがって、複数の符号化率に対応する場合は、符号化器の回路が共用可能な符号化率の中で最も高い符号化率の符号化器の構成を基礎にして、上記のような操作で、他の符号化率に対応することができる。つまり、符号化器の主要な部分である第1情報演算部220−1、第2情報演算部220−2、及び、第3情報演算部220−3は、符号化率に関わらず共通化することができるという利点を、実施の形態2において説明したLDPC−CCは有することになる。そして、例えば、表5に示したLDPC−CCは、符号化率に関わらず、良好なデータの受信品質を与えるという利点を持つ。 Therefore, when dealing with a plurality of code rates, the operation as described above is performed based on the configuration of the coder having the highest code rate among the code rates that can be shared by the coder circuits. , Other code rates can be accommodated. That is, the first information calculation unit 220-1, the second information calculation unit 220-2, and the third information calculation unit 220-3, which are the main parts of the encoder, are common regardless of the coding rate. The LDPC-CC described in the second embodiment will have the advantage of being able to do so. Then, for example, the LDPC-CC shown in Table 5 has an advantage of providing good data reception quality regardless of the coding rate.
図12に、第1情報演算部220−1の内部構成を示す。図12の第1情報演算部220−1は、シフトレジスタ221−1〜221−M、ウェイト乗算器222−0〜222−M、及び、加算部223を備える。
FIG. 12 shows the internal configuration of the first information calculation unit 220-1. The first information calculation unit 220-1 of FIG. 12 includes a shift register 221-1 to 221-M, a weight multiplier 222-0 to 222-M, and an
シフトレジスタ221−1〜221−Mは、それぞれ、X1,i−t(t=0,・・・,M―1)を保持するレジスタであり、次の入力が入ってくるタイミングで、保持している値を右隣のシフトレジスタに送出し、左隣のシフトレジスタから出力されてきた値を保持する。 The shift registers 221-1 to 221-M are registers that hold X 1, it (t = 0, ..., M-1), respectively, and hold them at the timing when the next input comes in. The value being sent is sent to the shift register on the right side, and the value output from the shift register on the left side is held.
ウェイト乗算器222−0〜222−Mは、ウェイト制御部260から出力される制御信号にしたがって、h1 (m)の値を0又は1に切り替える。
The weight multipliers 222 to 222-M switch the value of h 1 (m) to 0 or 1 according to the control signal output from the
加算部223は、ウェイト乗算器222−0〜222−Mの出力に対して、排他的論理和演算を行い、演算結果Y1,iを算出し、算出したY1,iを、図11の加算部240に向けて出力する。
The
なお、第2情報演算部220−2及び第3情報演算部220−3の内部構成は、第1情報演算部220−1と同様であるので、説明を省略する。第2情報演算部220−2は、第1情報演算部220−1と同様にして、演算結果Y2,iを算出し、算出したY2,iを加算部240に向けて出力する。第3情報演算部220−3は、第1情報演算部220−1と同様にして、演算結果Y3,iを算出し、算出したY3,iを、図11の加算部240に向けて出力する。
Since the internal configurations of the second information calculation unit 220-2 and the third information calculation unit 220-3 are the same as those of the first information calculation unit 220-1, the description thereof will be omitted. The second information calculation unit 220-2 calculates the calculation results Y 2, i in the same manner as the first information calculation unit 220-1, and outputs the calculated Y 2, i to the
図11のパリティ演算部230は、式(30−1)〜式(30−3)のBk(D)にしたがって、P(D)を算出する。
The
図13に、図11のパリティ演算部230の内部構成を示す。図13のパリティ演算部230は、シフトレジスタ231−1〜231−M、ウェイト乗算器232−0〜232−M、及び、加算部233を備える。
FIG. 13 shows the internal configuration of the
シフトレジスタ231−1〜231−Mは、それぞれ、Pi−t(t=0,・・・,M―1)を保持するレジスタであり、次の入力が入ってくるタイミングで、保持している値を右隣のシフトレジスタに送出し、左隣のシフトレジスタから出力されてきた値を保持する。 Shift register 231-1~231-M, respectively, P i-t (t = 0, ···, M-1) is a register that holds the, at the timing at which the next input comes in, holding The current value is sent to the shift register on the right side, and the value output from the shift register on the left side is held.
ウェイト乗算器232−0〜232−Mは、ウェイト制御部260から出力される制御信号にしたがって、h2 (m)の値を0又は1に切り替える。
The weight multipliers 232-0 to 232-M switch the value of h 2 (m) to 0 or 1 according to the control signal output from the
加算部233は、ウェイト乗算器232−0〜232−Mの出力に対し排他的論理和演算を行い、演算結果Ziを算出し、算出したZiを、図11の加算部240に向けて出力する。
The
再度図11に戻って、加算部240は、第1情報演算部220−1、第2情報演算部220−2、第3情報演算部220−3、及び、パリティ演算部230から出力される演算結果Y1,i、Y2,i、Y3,i、Ziの排他的論理和演算を行い、時刻iのパリティPiを得、出力する。加算部240は、時刻iのパリティPiをパリティ演算部230に向けても出力する。
Returning to FIG. 11 again, the
符号化率設定部250は、符号化器200の符号化率を設定し、符号化率の情報を情報生成部210に向けて出力する。
The coding
ウェイト制御部260は、ウェイト制御部260内に保持する式(30−1)〜式(30−3)に対応した検査行列に基づいて、式(30−1)〜式(30−3)のパリティ検査多項式に基づく時刻iにおけるh1 (m)の値を、第1情報演算部220−1、第2情報演算部220−2、第3情報演算部220−3及びパリティ演算部230に向けて出力する。また、ウェイト制御部260は、ウェイト制御部260内に保持する式(30−1)〜式(30−3)に対応した検査行列に基づいて、そのタイミングにおけるh2 (m)の値を232−0〜232−Mに向けて出力する。
The
なお、図14に本実施の形態に係る符号化器の別の構成例を示す。図14の符号化器において、図11の符号化器と共通する構成部分には、図11と同一の符号を付している。図14の符号化器200は、符号化率設定部250が、符号化率の情報を第1情報演算部220−1、第2情報演算部220−2、第3情報演算部220−3、及び、パリティ演算部230に向けて出力する点で、図11の符号化器200と異なっている。
Note that FIG. 14 shows another configuration example of the encoder according to the present embodiment. In the encoder of FIG. 14, the components common to the encoder of FIG. 11 are designated by the same reference numerals as those of FIG. In the
第2情報演算部220−2は、符号化率が1/2の場合には、演算処理を行わずに、演算結果Y2,iとして0を加算部240に向けて出力する。また、第3情報演算部220−3は、符号化率が1/2または2/3の場合には、演算処理を行わずに、演算結果Y3,iとして0を加算部240に向けて出力する。
When the coding rate is 1/2, the second information calculation unit 220-2 outputs 0 as the calculation results Y 2 and i toward the
なお、図11の符号化器200では、情報生成部210が、符号化率に応じて、時点iの情報X2,i、情報X3,iを0に設定したのに対し、図14の符号化器200では、第2情報演算部220−2及び第3情報演算部220−3が、符号化率に応じて、演算処理を停止し、演算結果Y2,i、Y3,iとして0を出力するので、得られる演算結果は図11の符号化器200と同じとなる。
In the
このように、図14の符号化器200では、第2情報演算部220−2及び第3情報演算部220−3が、符号化率に応じて、演算処理を停止するので、図11の符号化器200に比べ演算処理を低減することができる。
As described above, in the
次に、実施の形態2で述べたLDPC−CCの復号化器の回路の共用化方法について詳しく説明する。 Next, the method of sharing the circuit of the decoder of the LDPC-CC described in the second embodiment will be described in detail.
図15は、本実施の形態に係る復号化器の要部構成を示すブロック図である。なお、図15に示す復号化器300は、符号化率1/2、2/3、3/4に対応可能な復号化器である。図14の復号化器300は、対数尤度比設定部310及び行列処理演算部320を主に備える。
FIG. 15 is a block diagram showing a configuration of a main part of the decoder according to the present embodiment. The
対数尤度比設定部310は、図示せぬ対数尤度比演算部により算出される受信対数尤度比及び符号化率を入力し、符号化率に応じて、受信対数尤度比に既知の対数尤度比を挿入する。
The log-likelihood
例えば、符号化率が1/2の場合、符号化器200では、X2,i、X3,iとして“0”を送信していることに相当するので、対数尤度比設定部310は、既知ビット“0”に対応する固定の対数尤度比をX2,i、X3,iの対数尤度比として挿入し、挿入後の対数尤度比を行列処理演算部320に向けて出力する。以下、図16を用いて説明をする。
For example, when the coding rate is 1/2, it corresponds to transmitting "0" as X 2, i , X 3, i in the
図16に示すように、符号化率1/2の場合、対数尤度比設定部310は、X1,i及びPiに対応する受信対数尤度比LLRX1,i,LLRPiを入力とする。そこで、対数尤度比設定部310は、X2,i,X3,iに対応する受信対数尤度比LLRX2,i,LLR3,iを挿入する。図16において、点線の丸で囲まれた受信対数尤度比は、対数尤度比設定部310によって挿入された受信対数尤度比LLRX2,i,LLR3,iを示す。対数尤度比設定部310は、受信対数尤度比LLRX2,i,LLR3,iとして、固定値の対数尤度比を挿入する。
As shown in FIG. 16, the case of a
また、符号化率が2/3の場合、符号化器200は、X3,iとして“0”を送信していることに相当するので、対数尤度比設定部310は、既知ビット“0”に対応する固定の対数尤度比をX3,iの対数尤度比として挿入し、挿入後の対数尤度比を行列処理演算部320に向けて出力する。以下、図17を用いて説明をする。
Further, when the coding rate is 2/3, the
図17に示すように、符号化率2/3の場合、対数尤度比設定部310は、X1,i,X2,i及びPiに対応する受信対数尤度比LLRX1,i,LLRX2,i,LLRPiを入力とする。そこで、対数尤度比設定部310は、X3,iに対応する受信対数尤度比LLR3,iを挿入する。図17において、点線の丸で囲まれた受信対数尤度比は、対数尤度比設定部310によって挿入された受信対数尤度比LLR3,iを示す。対数尤度比設定部310は、受信対数尤度比LLR3,iとして、固定値の対数尤度比を挿入する。
As shown in FIG. 17, when the
図15の行列処理演算部320は、記憶部321、行処理演算部322及び列処理演算部323を備える。
The matrix
記憶部321は、受信対数尤度比、行処理によって得られる外部値αmn、及び、列処理によって得られる事前値βmnを保持する。
The
行処理演算部322は、符号化器200がサポートする符号化率のうち、最大の符号化率3/4のLDPC−CCの検査行列Hの行方向のウェイトパターンを保持する。行処理演算部322は、当該行方向のウェイトパターンにしたがって、記憶部321から必要な事前値βmnを読み込み、行処理演算を行う。
The row
行処理演算において、行処理演算部322は、事前値βmnを用いて、単一パリティ検査符号の復号を行い、外部値αmnを求める。
In row processing computation, row
第m番目の行処理について説明する。ただし、2元MxN行列H={Hmn}を復号対象とするLDPC符号の検査行列とする。Hmn=1を満たす全ての組(m,n)に対して、次の更新式を利用して外部値αmnを更新する。
列処理演算部323は、符号化器200がサポートする符号化率のうち、最大の符号化率3/4のLDPC−CCの検査行列Hの列方向のウェイトパターンを保持する。列処理演算部323は、当該列方向のウェイトパターンにしたがって、記憶部321から必要な外部値αmnを読み込み、事前値βmnを求める。
The column
列処理演算において、列処理演算部323は、入力対数尤度比λnと外部値αmnとを用いて繰り返し復号により、事前値βmnを求める。
In the column processing calculation, the column
第m番目の列処理について説明する。
Hmn=1を満たす全ての組(m,n)に対して、次の更新式を利用してβmnを更新する。ただし、q=1の場合のみ、αmn=0として計算する。
For all sets (m, n) satisfying H mn = 1, β mn is updated using the following update formula. However, only when q = 1, the calculation is made with α mn = 0.
復号化器300は、上述の行処理と列処理とを所定の回数だけ繰り返すことにより、事後対数尤度比を得る。
The
以上のように、本実施の形態では、対応可能な符号化率のうち、最も高い符号化率を(q−1)/qとし、符号化率設定部250が、符号化率を(s−1)/sに設定した際、情報生成部210は、前記情報Xs,iから前記情報Xq−1,iまでの情報をゼロに設定する。例えば、対応する符号化率が1/2、2/3、3/4の場合(q=4)、第1情報演算部220−1は、時点iの情報X1,iを入力し、式(30−1)のX1(D)項を算出する。また、第2情報演算部220−2は、時点iの情報X2,iを入力し、式(30−2)のX2(D)項を算出する。また、第3情報演算部220−3は、時点iの情報X3,iを入力し、式(30−3)のX3(D)項を算出する。また、パリティ演算部230は、時点i−1のパリティPi−1を入力し、式(30−1)〜式(30−3)のP(D)項を算出する。また、加算部240は、第1情報演算部220−1、第2情報演算部220−2、第3情報演算部220−3の演算結果及びパリティ演算部230の演算結果の排他的論理和を、時刻iのパリティPiとして得るようにした。
As described above, in the present embodiment, the highest coding rate among the available coding rates is (q-1) / q, and the coding
この構成によれば、異なる符号化率に対応したLDPC−CCを作成する場合においても、本説明における情報演算部の構成を共通化することができるため、低演算規模で、複数の符号化率に対応可能なLDPC−CCの符号化器、復号化器を提供することができる。 According to this configuration, even when LDPC-CCs corresponding to different coding rates are created, the configuration of the information calculation unit in this description can be shared, so that a plurality of coding rates can be used on a low calculation scale. It is possible to provide an LDPC-CC encoder and a decoder that are compatible with the above.
また、AX1,k(D)〜AXq−1,k(D)が、上述の「良好な特性を有するLDPC−CC」において述べた<条件#1>〜<条件#6>等を満たすように設定した場合には、異なる符号化率に対応可能な符号化器及び復号化器を低演算規模で提供することができるとともに、受信機は、良好なデータの受信品質を得ることができる。ただし、実施の形態2で説明したように、LDPC−CCの生成方法は、上述の「良好な特性を有するLDPC−CC」に限ったものではない。
Further, AX1, k (D) to AXq-1, k (D) satisfy the <
そして、図15の復号化器300は、復号化器の回路の共用を可能とする符号化率の中で、最大の符号化率に応じた復号化器の構成に、対数尤度比設定部310を追加することで、複数の符号化率に対応して復号を行うことができる。なお、対数尤度比設定部310は、符号化率に応じて、時点iの情報Xr,iから情報Xq−1,iまでの(q−2)個の情報に対応する対数尤度比を既定値に設定する。
Then, the
なお、以上の説明では、符号化器200がサポートする最大の符号化率が3/4の場合について説明したが、サポートする最大の符号化率はこれに限らず、符号化率(q−1)/q(qは5以上の整数)をサポートする場合においても適用可能である(当然であるが、最大符号化率が2/3でも良い。)。この場合には、符号化器200が、第1〜第(q−1)情報演算部を備える構成とし、加算部240が、第1〜第(q−1)情報演算部の演算結果及びパリティ演算部230の演算結果の排他的論理和を、時刻iのパリティPiとして得るようにすれば良い。
In the above description, the case where the maximum code rate supported by the
また、送受信装置(符号化器/復号化器)がサポートする符号化率が、全て、上述の実施の形態2で述べた方法に基づいた符号である場合、サポートする符号化率のうち、最も高い符号化率の符号化器/復号化器を持つことで、複数の符号化率の符号化、復号化に対応することができ、このとき、演算規模削減の効果が非常に大きい。 Further, when all the coding rates supported by the transmitter / receiver (encoder / decoder) are codes based on the method described in the above-described second embodiment, the most supported coding rates By having a coder / decoder having a high coding rate, it is possible to support coding and decoding of a plurality of coding rates, and at this time, the effect of reducing the calculation scale is very large.
また、上述では、復号方式の例としてsum-product復号を例に説明したが、復号方法はこれに限ったものではなく、非特許文献5〜非特許文献7に示されている、例えば、min-sum復号、Normalized BP(Belief Propagation)復号、Shuffled BP復号、Offset BP復号などの、message-passingアルゴリズムを用いた復号方法(BP復号)を用いれば同様に実施することができる。
Further, in the above description, sum-product decoding has been described as an example of the decoding method, but the decoding method is not limited to this, and is shown in
次に、通信状況により適応的に符号化率を切り替える通信装置に、本発明を適用した場合の形態について説明する。なお、以下では、本発明を無線通信装置に適用した場合を例に説明するが、これに限られず、電灯線通信(PLC:Power Line Communication)装置、可視光通信装置、または、光通信装置にも適用可能である。 Next, a mode in which the present invention is applied to a communication device that adaptively switches the coding rate according to the communication status will be described. In the following, the case where the present invention is applied to a wireless communication device will be described as an example, but the present invention is not limited to this, and the present invention is applied to a power line communication (PLC) device, a visible light communication device, or an optical communication device. Is also applicable.
図18に、適応的に符号化率を切り替える通信装置400の構成を示す。図18の通信装置400の符号化率決定部410は、通信相手の通信装置から送信される受信信号(例えば、通信相手が送信したフィードバック情報)を入力とし、受信信号に受信処理等を行う。そして、符号化率決定部410は、通信相手の通信装置との間の通信状況の情報、例えば、ビットエラー率、パケットエラー率、フレームエラー率、受信電界強度等の情報を(例えば、フィードバック情報から)得、通信相手の通信装置との間の通信状況の情報から符号化率及び変調方式を決定する。そして、符号化率決定部410は、決定した符号化率及び変調方式を、制御信号として符号化器200及び変調部420に向けて出力する。
FIG. 18 shows the configuration of the
符号化率決定部410は、例えば、図19に示すような送信フォーマットを用いて、制御情報シンボルに符号化率の情報を含めることにより、符号化器200が用いる符号化率を通信相手の通信装置に通知する。ただし、図19では図示していないが、通信相手が、復調やチャネル推定のために必要な、例えば、既知の信号(プリアンブル、パイロットシンボル、リファレンスシンボルなど)を含んでいるものとする。
The coding
このようにして、符号化率決定部410は、通信相手の通信装置500が送信した変調信号を受信し、その通信状況に基づいて、送信する変調信号の符号化率を決定することにより、符号化率を適応的に切り替える。符号化器200は、制御信号により指定された符号化率に基づいて、上述の手順でLDPC−CC符号化を行う。変調部420は、制御信号により指定された変調方式を用いて、符号化後の系列を変調する。
In this way, the coding
図20に、通信装置400と通信を行う通信相手の通信装置の構成例を示す。図20の通信装置500の制御情報生成部530は、ベースバンド信号に含まれる制御情報シンボルから制御情報を抽出する。制御情報シンボルには、符号化率の情報が含まれる。制御情報生成部530は、抽出した符号化率の情報を制御信号として対数尤度比生成部520及び復号化器300に向けて出力する。
FIG. 20 shows a configuration example of a communication device of a communication partner that communicates with the
受信部510は、通信装置400から送信される変調信号に対応する受信信号に周波数変換、直交復調等の処理を施すことでベースバンド信号を得、ベースバンド信号を対数尤度比生成部520に向けて出力する。また、受信部510は、ベースバンド信号に含まれる既知信号を用いて、通信装置400と通信装置500との間の(例えば、無線)伝送路におけるチャネル変動を推定し、推定したチャネル推定信号を対数尤度比生成部520に向けて出力する。
The receiving
また、受信部510は、ベースバンド信号に含まれる既知信号を用いて、通信装置400と通信装置500との間の(例えば、無線)伝送路におけるチャネル変動を推定し、伝搬路の状況の判断を可能とするフィードバック情報(チャネル変動そのもの、例えば、Channel State Informationがその一例)を生成し、出力する。このフィードバック情報は、図示しない送信装置を通して、制御情報の一部として、通信相手(通信装置400)に送信される。対数尤度比生成部520は、ベースバンド信号を用いて、各送信系列の対数尤度比を求め、得られた対数尤度比を復号化器300に向けて出力する。
Further, the receiving
復号化器300は、上述したように、制御信号が示す符号化率(s−1)/sに応じて、時点iの情報Xs,iから情報Xs−1,iまでの情報に対応する対数尤度比を既定値に設定し、復号化器において回路の共用化を施した符号化率のうち、最大の符号化率に応じたLDPC−CCの検査行列を用いて、BP復号する。 As described above, the decoder 300 corresponds to the information from the information X s, i at the time point i to the information X s-1, i according to the coding rate (s-1) / s indicated by the control signal. BP decoding is performed using the LDPC-CC check matrix according to the maximum coding rate among the coding rates shared by the decoder by setting the logarithmic likelihood ratio to the default value. ..
このようにして、本発明を適用した通信装置400及び通信相手の通信装置500の符号化率が通信状況により適応的に変更され得る。
In this way, the coding rates of the
なお、符号化率の変更方法はこれに限ったものではなく、通信相手である通信装置500が符号化率決定部410を備え、希望する符号化率を指定するようにても良い。また、通信装置500が送信した変調信号から通信装置400が伝送路の変動を推定し、符号化率を決定しても良い。この場合、上述のフィードバック情報は不要となる。
The method of changing the coding rate is not limited to this, and the
(実施の形態4)
実施の形態1では、誤り訂正能力の高いLDPC−CCについて説明した。本実施の形態では、誤り訂正能力の高い時変周期3のLDPC−CCについて補足説明する。時変周期3のLDPC−CCの場合、レギュラーのLDPC符号を生成すると、誤り訂正能力の高い符号を作成することができる。
(Embodiment 4)
In the first embodiment, the LDPC-CC having a high error correction capability has been described. In the present embodiment, the LDPC-CC having a time-varying
時変周期3のLDPC−CCのパリティ検査多項式を再掲する。
The parity check polynomial of LDPC-CC with time-varying
符号化率1/2の場合:
符号化率(n−1)/nの場合:
ここで、パリティ検査行列がフルランクとなり、またパリティビットが逐次的に簡単に求まるようにするために、以下の条件が成立するとする。 Here, it is assumed that the following conditions are satisfied so that the parity check matrix becomes full rank and the parity bits can be easily obtained sequentially.
b3=0、つまり、Db3=1
B3=0、つまり、DB3=1
β3=0、つまり、Dβ3=1
b3 = 0, that is, D b3 = 1
B3 = 0, that is, DB3 = 1
β3 = 0, that is, D β3 = 1
また、情報とパリティの関係をわかりやすくするためには、以下の条件があるとよい。
ai,3=0、つまり、Dai,3=1 (i=1,2,・・・,n−1)
Ai,3=0、つまり、DAi,3=1 (i=1,2,・・・,n−1)
αi,3=0、つまり、Dαi,3=1 (i=1,2,・・・,n−1)
ただし、ai,3%3=0、Ai,3%3=0、αi,3%3=0であってもよい。
In addition, in order to make the relationship between information and parity easy to understand, the following conditions should be met.
ai, 3 = 0, that is, Dai, 3 = 1 (i = 1, 2, ..., N-1)
Ai, 3 = 0, that is, DAi, 3 = 1 (i = 1, 2, ..., N-1)
αi, 3 = 0, that is, D αi, 3 = 1 (i = 1, 2, ..., N-1)
However, ai, 3% 3 = 0, Ai, 3% 3 = 0, αi, 3% 3 = 0 may be used.
このとき、タナーグラフにおけるループ6の数を少なくすることで、誤り訂正能力の高いレギュラーのLDPC符号を生成するためには以下の条件を満たさなければならない。
At this time, the following conditions must be satisfied in order to generate a regular LDPC code having high error correction capability by reducing the number of
すなわち、情報Xk(k=1、2、・・・、n−1)の係数に着目した場合、#Xk1から#Xk14のいずれかを満たさなければならない。
#Xk1 :(ak,1%3, ak,2%3)=[0,1],(Ak,1%3, Ak,2%3)=[0,1],(αk,1%3, αk,2%3)=[0,1]
#Xk2 :(ak,1%3, ak,2%3)=[0,1],(Ak,1%3, Ak,2%3)=[0,2],(αk,1%3, αk,2%3)=[1,2]
#Xk3 :(ak,1%3, ak,2%3)=[0,1],(Ak,1%3, Ak,2%3)=[1,2],(αk,1%3, αk,2%3)=[1,1]
#Xk4 :(ak,1%3, ak,2%3)=[0,2],(Ak,1%3, Ak,2%3)=[1,2],(αk,1%3, αk,2%3)=[0,1]
#Xk5 :(ak,1%3, ak,2%3)=[0,2],(Ak,1%3, Ak,2%3)=[0,2],(αk,1%3, αk,2%3)=[0,2]
#Xk6 :(ak,1%3, ak,2%3)=[0,2],(Ak,1%3, Ak,2%3)=[2,2],(αk,1%3, αk,2%3)=[1,2]
#Xk7 :(ak,1%3, ak,2%3)=[1,1],(Ak,1%3, Ak,2%3)=[0,1],(αk,1%3, αk,2%3)=[1,2]
#Xk8 :(ak,1%3, ak,2%3)=[1,1],(Ak,1%3, Ak,2%3)=[1,1],(αk,1%3, αk,2%3)=[1,1]
#Xk9 :(ak,1%3, ak,2%3)=[1,2],(Ak,1%3, Ak,2%3)=[0,1],(αk,1%3, αk,2%3)=[0,2]
#Xk10:(ak,1%3, ak,2%3)=[1,2],(Ak,1%3, Ak,2%3)=[0,2],(αk,1%3, αk,2%3)=[2,2]
#Xk11:(ak,1%3, ak,2%3)=[1,2],(Ak,1%3, Ak,2%3)=[1,1],(αk,1%3, αk,2%3)=[0,1]
#Xk12:(ak,1%3, ak,2%3)=[1,2],(Ak,1%3, Ak,2%3)=[1,2],(αk,1%3, αk,2%3)=[1,2]
#Xk13:(ak,1%3, ak,2%3)=[2,2],(Ak,1%3, Ak,2%3)=[1,2],(αk,1%3, αk,2%3)=[0,2]
#Xk14:(ak,1%3, ak,2%3)=[2,2],(Ak,1%3, Ak,2%3)=[2,2],(αk,1%3, αk,2%3)=[2,2]
That is, when focusing on the coefficient of the information Xk (k = 1, 2, ..., N-1), any one of # Xk1 to # Xk14 must be satisfied.
# Xk1: (ak, 1% 3, ak, 2% 3) = [0,1], (Ak, 1% 3, Ak, 2% 3) = [0,1], (αk, 1% 3, αk, 2% 3) = [0,1]
# Xk2: (ak, 1% 3, ak, 2% 3) = [0,1], (Ak, 1% 3, Ak, 2% 3) = [0,2], (αk, 1% 3, αk, 2% 3) = [1,2]
# Xk3: (ak, 1% 3, ak, 2% 3) = [0,1], (Ak, 1% 3, Ak, 2% 3) = [1,2], (αk, 1% 3, αk, 2% 3) = [1,1]
# Xk4: (ak, 1% 3, ak, 2% 3) = [0,2], (Ak, 1% 3, Ak, 2% 3) = [1,2], (αk, 1% 3, αk, 2% 3) = [0,1]
# Xk5: (ak, 1% 3, ak, 2% 3) = [0,2], (Ak, 1% 3, Ak, 2% 3) = [0,2], (αk, 1% 3, αk, 2% 3) = [0,2]
# Xk6: (ak, 1% 3, ak, 2% 3) = [0,2], (Ak, 1% 3, Ak, 2% 3) = [2,2], (αk, 1% 3, αk, 2% 3) = [1,2]
# Xk7: (ak, 1% 3, ak, 2% 3) = [1,1], (Ak, 1% 3, Ak, 2% 3) = [0,1], (αk, 1% 3, αk, 2% 3) = [1,2]
# Xk8: (ak, 1% 3, ak, 2% 3) = [1,1], (Ak, 1% 3, Ak, 2% 3) = [1,1], (αk, 1% 3, αk, 2% 3) = [1,1]
# Xk9: (ak, 1% 3, ak, 2% 3) = [1,2], (Ak, 1% 3, Ak, 2% 3) = [0,1], (αk, 1% 3, αk, 2% 3) = [0,2]
# Xk10: (ak, 1% 3, ak, 2% 3) = [1,2], (Ak, 1% 3, Ak, 2% 3) = [0,2], (αk, 1% 3, αk, 2% 3) = [2,2]
# Xk11: (ak, 1% 3, ak, 2% 3) = [1,2], (Ak, 1% 3, Ak, 2% 3) = [1,1], (αk, 1% 3, αk, 2% 3) = [0,1]
# Xk12: (ak, 1% 3, ak, 2% 3) = [1,2], (Ak, 1% 3, Ak, 2% 3) = [1,2], (αk, 1% 3, αk, 2% 3) = [1,2]
# Xk13: (ak, 1% 3, ak, 2% 3) = [2,2], (Ak, 1% 3, Ak, 2% 3) = [1,2], (αk, 1% 3, αk, 2% 3) = [0,2]
# Xk14: (ak, 1% 3, ak, 2% 3) = [2,2], (Ak, 1% 3, Ak, 2% 3) = [2,2], (αk, 1% 3, αk, 2% 3) = [2,2]
なお、上記において、a=bの場合、(x,y)=[a,b]は、x=y=a(=b)をあらわし、a≠bの場合、(x,y)=[a,b]は、x=a、y=b、又は、x=b、y=aをあらわす(以下同様)。 In the above, when a = b, (x, y) = [a, b] represents x = y = a (= b), and when a ≠ b, (x, y) = [a. , B] represents x = a, y = b, or x = b, y = a (the same applies hereinafter).
同様に、パリティの係数に着目した場合、#P1から#P14のいずれかを満たさなければならない。
#P1 : (b1%3,b2%3)=[0,1], (B1%3,B2%3)=[0,1] , (β1%3,β2%3)=[0,1]
#P2 : (b1%3,b2%3)=[0,1], (B1%3,B2%3)=[0,2] , (β1%3,β2%3)=[1,2]
#P3 : (b1%3,b2%3)=[0,1], (B1%3,B2%3)=[1,2] , (β1%3,β2%3)=[1,1]
#P4 : (b1%3,b2%3)=[0,2], (B1%3,B2%3)=[1,2] , (β1%3,β2%3)=[0,1]
#P5 : (b1%3,b2%3)=[0,2], (B1%3,B2%3)=[0,2] , (β1%3,β2%3)=[0,2]
#P6 : (b1%3,b2%3)=[0,2], (B1%3,B2%3)=[2,2] , (β1%3,β2%3)=[1,2]
#P7 : (b1%3,b2%3)=[1,1], (B1%3,B2%3)=[0,1] , (β1%3,β2%3)=[1,2]
#P8 : (b1%3,b2%3)=[1,1], (B1%3,B2%3)=[1,1] , (β1%3,β2%3)=[1,1]
#P9 : (b1%3,b2%3)=[1,2], (B1%3,B2%3)=[0,1] , (β1%3,β2%3)=[0,2]
#P10: (b1%3,b2%3)=[1,2], (B1%3,B2%3)=[0,2] , (β1%3,β2%3)=[2,2]
#P11: (b1%3,b2%3)=[1,2], (B1%3,B2%3)=[1,1] , (β1%3,β2%3)=[0,1]
#P12: (b1%3,b2%3)=[1,2], (B1%3,B2%3)=[1,2] , (β1%3,β2%3)=[1,2]
#P13: (b1%3,b2%3)=[2,2], (B1%3,B2%3)=[1,2] , (β1%3,β2%3)=[0,2]
#P14: (b1%3,b2%3)=[2,2], (B1%3,B2%3)=[2,2] , (β1%3,β2%3)=[2,2]
Similarly, when focusing on the coefficient of parity, any of # P1 to # P14 must be satisfied.
# P1: (
# P2: (
# P3: (
# P4: (
# P5: (
# P6: (
# P7: (
# P8: (
# P9: (
# P10: (
# P11: (
# P12: (
# P13: (
# P14: (
実施の形態1で説明した特性が良好なLDPC−CCは、上記条件のうち、#Xk12及び#P12の条件を満たすLDPC−CCである。また、実施の形態2と併用すると、複数符号化率を対応する際、符号化器、復号化器の回路規模を小さくすることができ、かつ、高い誤り訂正能力を得ることができる。 The LDPC-CC having good characteristics described in the first embodiment is an LDPC-CC that satisfies the conditions of # Xk12 and # P12 among the above conditions. Further, when used in combination with the second embodiment, the circuit scale of the encoder and the decoder can be reduced and a high error correction capability can be obtained when dealing with a plurality of coding rates.
上記#Xk1から#Xk14のいずれか及び#P1から#P14のいずれかの条件を満たす時変周期3のLDPC−CCのパリティ検査多項式の一例を以下に示す。
An example of the parity check polynomial of LDPC-CC having a
符号化率R=1/2:
符号化率R=2/3:
符号化率R=3/4:
符号化率R=4/5:
なお、上記LDPC−CCのパリティ検査多項式は、実施の形態2で述べた条件を満たすため、符号化器の回路の共用化、及び、復号化器の共用化を図ることができる。 Since the parity check polynomial of the LDPC-CC satisfies the condition described in the second embodiment, the circuit of the encoder and the decoder can be shared.
ところで、式(44−i)、式(45−i)、式(46−i)、式(47−i)に示したLDPC−CCのパリティ検査多項式を用いる場合(i=1,2,3)、必要となるターミネーション数は、図21に示すように、データ(情報)Xのビット数(以下、「情報サイズ(Information size)」という)によって異なることが確認された。ここで、ターミネーション数とは、上述のInformation-zero-terminationを行い、仮想の既知情報ビット「0」によって生成されたパリティビットの数であり、実際に送信される冗長ビットの数である。なお、図21において、Real R(実効符号化率)は、冗長ビットから構成されるターミネーション系列を考慮した場合の符号化率を示している。 By the way, when the parity check polynomial of LDPC-CC shown in the equations (44-i), (45-i), (46-i), and (47-i) is used (i = 1, 2, 3). ), It was confirmed that the required number of terminations differs depending on the number of bits of the data (information) X (hereinafter, referred to as “information size”), as shown in FIG. Here, the number of terminations is the number of parity bits generated by the virtual known information bit “0” after performing the above-mentioned Information-zero-termination, and is the number of redundant bits actually transmitted. In FIG. 21, Real R (effective coding rate) indicates the coding rate when the termination series composed of redundant bits is taken into consideration.
上記#Xk1から#Xk14のいずれか及び#P1から#P14のいずれかの条件を満たす時変周期3のLDPC−CCのパリティ検査多項式の別の一例を以下に示す。
Another example of the parity check polynomial of the LDPC-CC having the
符号化率R=1/2:
符号化率R=2/3:
符号化率R=3/4:
符号化率R=4/5:
図22は、式(48−i)、式(49−i)、式(50−i)、式(51−i)に示したLDPC−CCのパリティ検査多項式を用いる場合に(i=1,2,3)、必要となるターミネーション数の一例を示す。 FIG. 22 shows (i = 1, when the parity check polynomial of LDPC-CC shown in the equations (48-i), (49-i), (50-i), and (51-i) is used. 2 and 3), an example of the required number of terminations is shown.
図23は、式(48−i)、式(49−i)、式(50−i)、式(51−i)に示される各符号化率において(i=1,2,3)、情報サイズIsとターミネーション数mtとの関係を示している。なお、ターミネーション系列を作成するために挿入する仮想の既知情報ビット(「0」)の数をmzとすると、符号化率(n−1)/nの場合、mtとmzとの間には、以下の関係が成立する。
(実施の形態5)
本実施の形態では、実施の形態4において説明した良好な特性を有するLDPC−CCを用いる場合に、誤り訂正能力を劣化させず、かつ、情報の伝送効率の低下を回避することができる通信装置及び通信方法について説明する。
(Embodiment 5)
In the present embodiment, when the LDPC-CC having the good characteristics described in the fourth embodiment is used, the communication device can avoid deterioration of the error correction capability and the deterioration of the information transmission efficiency. And the communication method will be described.
図21および図22から、Information-zero-termination時に必要となるターミネーション数は、情報サイズによって異なることが確認された。したがって、情報サイズによらずターミネーション数を一律に固定にし、かつ、誤り訂正能力を劣化させないためには、ターミネーション数を大きな数に設定する必要が生じ、Real R(実効符号化率)が低下し、情報の伝送効率が低下する場合がある。 From FIGS. 21 and 22, it was confirmed that the number of terminations required for information-zero-termination differs depending on the information size. Therefore, in order to fix the number of terminations uniformly regardless of the information size and not to deteriorate the error correction capability, it is necessary to set the number of terminations to a large number, and Real R (effective coding rate) decreases. , Information transmission efficiency may decrease.
そこで、本実施の形態では、情報サイズに応じて、冗長ビットとして送信されるターミネーション数を変更する通信装置及び通信方法について説明する。これにより、誤り訂正能力を劣化させず、かつ、情報の伝送効率の低下を回避することができる。 Therefore, in the present embodiment, a communication device and a communication method for changing the number of terminations transmitted as redundant bits according to the information size will be described. As a result, it is possible to prevent the error correction capability from being deteriorated and the information transmission efficiency from being lowered.
図24は、本実施の形態に係る通信装置600の要部構成をに示すブロック図である。
FIG. 24 is a block diagram showing a configuration of a main part of the
符号化率設定部610は、自装置により設定される符号化率の情報を含む制御情報信号、又は、通信相手の通信装置から送信されるフィードバック信号を入力する。制御情報信号が入力される場合、符号化率設定部610は、制御情報信号に含まれる符号化率の情報から、符号化率を設定する。
The coding
また、符号化率設定部610は、フィードバック信号が入力される場合には、フィードバック信号に含まれる通信相手の通信装置との間の通信状況の情報、例えば、ビットエラー率、パケットエラー率、フレームエラー率、受信電界強度等の通信品質を推定することが可能な情報を取得し、通信相手の通信装置との間の通信状況の情報から符号化率を設定する。符号化率設定部610は、設定した符号化率の情報を設定符号化率信号に含め、設定符号化率信号を符号化器630内のターミネーション系列長決定部631及びパリティ演算部632に向けて出力する。また、符号化率設定部610は、設定した符号化率の情報を、送信情報生成および情報長検出部620に向けて出力する。
When the feedback signal is input, the coding
送信情報生成および情報長検出部620は、送信データ(情報)を生成又は取得し、送信データ(情報)から構成される情報系列をパリティ演算部632に向けて出力する。また、送信情報生成および情報長検出部620は、送信データ(情報)の系列長(以下「情報長」という)、すなわち、情報サイズを検出し、検出した情報サイズの情報を情報長信号に含め、情報長信号をターミネーション系列長決定部631に向けて出力する。また、送信情報生成および情報長検出部620は、ターミネーション系列長決定部631から通知されるターミネーション系列長分の冗長ビットを生成するために必要な既知情報ビット(例えば、「0」)から構成される既知情報系列を、情報系列の最後尾に付加する。
The transmission information generation and information
ターミネーション系列長決定部631は、情報長信号が示す情報サイズ及び設定符号化率信号が示す符号化率に応じて、ターミネーション系列長(ターミネーション数)を決定する。ターミネーション系列長の具体的な決定方法については、後述する。ターミネーション系列長決定部631は、決定したターミネーション系列長をターミネーション系列長信号に含め、ターミネーション系列長信号を送信情報生成および情報長検出部620とパリティ演算部632とに向けて出力する。
The termination sequence
パリティ演算部632は、情報系列及び既知情報系列に対するパリティを計算し、得られたパリティを変調部640に向けて出力する。
The
変調部640は、情報系列及びパリティ(ターミネーション系列を含む)に変調処理を施す。
The
図24において、「情報長(Information Length)信号」と記述しているが、これに限ったものではなく、ターミネーション系列長を制御するための指標となる情報であれば、どのような信号であってもよい。例えば、ターミネーションを除いた情報の数とパリティの数の和の情報(Length情報)、情報数と変調方式の情報から、送信信号のフレーム長をもとめ、そのフレーム長を情報長信号のかわりとしてもよい。 Although it is described as "Information Length signal" in FIG. 24, it is not limited to this, and any signal can be used as long as it is information that can be used as an index for controlling the termination sequence length. You may. For example, the frame length of the transmission signal can be obtained from the sum information (Length information) of the number of information excluding termination and the number of parity, and the information of the number of information and the modulation method, and the frame length can be used instead of the information length signal. good.
次に、ターミネーション系列長決定部631におけるターミネーション系列長の決定方法について、図25を用いて説明する。図25は、ターミネーション系列長を情報サイズ及び各符号化率に基づいて、2段階に切り替える場合の例を示している。なお、図25は、通信装置600において、情報サイズの最小サイズが512ビットに設定されていることを前提としている。ただし、最小サイズは必ずしも定められていなくてもよい。
Next, a method of determining the termination sequence length in the termination sequence
図25において、αは、送信しなければならない送信データ(情報)の情報長である。例えば、符号化率が1/2の場合、512≦α≦1023では、ターミネーション系列長決定部631は、ターミネーション系列長を380ビットに設定し、1024≦αでは、ターミネーション系列長決定部631は、ターミネーション系列長を340ビットに設定する。こようにして、ターミネーション系列長決定部631が、送信データ(情報)の情報長αに基づいて、ターミネーション系列長を設定することにより、ターミネーション系列長は、誤り訂正能力を劣化させず、かつ、情報の伝送効率の低下を防ぐことができる系列長に設定されるようになる。
In FIG. 25, α is the information length of the transmission data (information) that must be transmitted. For example, when the coding rate is 1/2, in 512 ≦ α ≦ 1023, the termination series
上述では、各符号化率において、ターミネーション系列長を2段階に切り替える場合を例に説明したが、これに限ったものではなく、例えば、図26に示すように3段階、または、それ以上の段階でターミネーション系列長を切り替えるようにしてもよい。このようにして、情報長(情報サイズ)に基づいてターミネーション系列長(ターミネーション数)を複数段に切り替えることにより、ターミネーション系列長を、誤り訂正能力を劣化させず、かつ、情報の伝達効率の低下を防ぐことができる適した系列長に設定することができるようになる。 In the above, the case where the termination sequence length is switched to two stages at each coding rate has been described as an example, but the present invention is not limited to this, and for example, as shown in FIG. 26, there are three stages or more stages. You may switch the termination series length with. In this way, by switching the termination series length (number of terminations) to a plurality of stages based on the information length (information size), the termination series length does not deteriorate the error correction capability and the information transmission efficiency is lowered. It becomes possible to set a suitable series length that can prevent.
通信装置600は、例えば、図27に示すような送信フォーマットを用いて、符号化率に関するシンボルに符号化率の情報を含めることにより、符号化器630が用いる符号化率を通信相手の通信装置に通知する。また、通信装置600は、情報サイズに関するシンボルに情報長(情報サイズ)の情報を含めることにより、情報長(情報サイズ)の情報を通信相手の通信装置に通知する。また、通信装置600は、変調方式、送信方法、又は通信相手を識別するための情報を制御情報シンボルに含めて通信相手の通信装置に通知する。また、通信装置600は、情報系列およびパリティを、データシンボルに含めて通信相手の通信装置に通知する。
The
図28に、通信装置600と通信を行う通信相手の通信装置700の構成例を示す。なお、図28の通信装置700において、図20と共通する構成部分には、図20と同一の符号を付して説明を省略する。図28の通信装置700は、図20の通信装置500に対して、制御情報生成部530及び復号化器300に代えて、制御情報生成部710及び復号化器720を備える。
FIG. 28 shows a configuration example of a
制御情報生成部710は、ベースバンド信号を復調(および復号)することにより得られる符号化率に関するシンボルから符号化率の情報を抽出する。また、制御情報生成部710は、ベースバンド信号を復調(および復号)することにより得られる情報サイズに関するシンボルから情報長(情報サイズ)の情報を抽出する。また、制御情報生成部710は、制御情報シンボルから変調方式、送信方法、又は通信相手を識別するための情報を抽出する。制御情報生成部710は、抽出した符号化率の情報及び情報長(情報サイズ)の情報を含めた制御信号を対数尤度比生成部520及び復号化器720に向けて出力する。
The control
復号化器720は、図25又は図26に示したような各符号化率における情報サイズとターミネーション系列長との関係のテーブルを保持しており、このテーブルと、符号化率の情報、及び、情報長(情報サイズ)の情報から、データシンボルに含まれるターミネーション系列長を判定する。復号化器720は、符号化率および判定したターミネーション系列長に基づいて、BP復号を行う。これにより、通信装置700は、誤り訂正能力の高い復号を行うことができる。
The
図29及び図30は、通信装置600と通信装置700と間の情報の流れの一例を示す図である。図29と図30とは、符号化率を通信装置600又は通信装置700のどちらで設定するかが異なっている。具体的には、図29は、通信装置600が符号化率を決定する場合の情報の流れを示し、図30は、通信装置700が符号化率を決定する場合の情報の流れを示している。
29 and 30 are diagrams showing an example of the flow of information between the
以上のように、本実施の形態では、ターミネーション系列長決定部631は、情報長(情報サイズ)及び符号化率に応じて、情報系列の後尾に付加して送信されるターミネーション系列の系列長を決定し、パリティ演算部632は、情報系列、及び、決定されたターミネーション系列長分のターミネーション系列を生成するために必要な既知情報系列に対しLDPC−CC符号化を施し、パリティ系列を計算するようにした。これにより、誤り訂正能力を劣化させず、かつ、情報の伝送効率の低下を回避することができる。
As described above, in the present embodiment, the termination sequence
(実施の形態6)
実施の形態5では、情報長(情報サイズ)及び符号化率に応じて、情報系列の後尾に付加するターミネーション系列長を決定(変更)する場合について説明した。これにより、誤り訂正能力を劣化させず、かつ、情報の伝送効率の低下を回避することができる。
(Embodiment 6)
In the fifth embodiment, a case where the termination series length to be added to the tail of the information series is determined (changed) according to the information length (information size) and the coding rate has been described. As a result, it is possible to prevent the error correction capability from being deteriorated and the information transmission efficiency from being lowered.
本実施の形態では、実施の形態5のように、情報長(情報サイズ)に応じてターミネーション系列長を変更する場合に、使用できる符号化率に制限を設ける場合について説明する。これにより、誤り訂正能力の劣化を回避することができる。 In the present embodiment, as in the fifth embodiment, when the termination sequence length is changed according to the information length (information size), a case where a limit is provided on the coding rate that can be used will be described. As a result, deterioration of the error correction capability can be avoided.
図31は、図21と同様に、式(44−i)、式(45−i)、式(46−i)、式(47−i)に示したLDPC−CCのパリティ検査多項式を用いる場合(i=1,2,3)に必要となるターミネーション数と符号化率との関係を示している。図31から分かるように、情報サイズが512ビット、1024ビット、2048ビットにおいて、符号化率3/4の実効符号化率(Real R)と、符号化率4/5の実効符号化率とを比較すると、両者の間には大きな差がない。例えば、情報サイズが1024ビットの場合、符号化率3/4では、実効符号化率が0.5735であるのに対し、符号化率4/5では、実効符号化率が0.5626であり、差は僅かに0.01程度である。また、符号化率4/5の実効符号化率に比べ、符号化率3/4の実効符号化率が大きくなり、実効符号化率の大きさが逆転している。したがって、情報サイズによっては、符号化率3/4を用いても、高い誤り訂正能力を得る、および、伝送効率の向上に適さない場合が存在する。
FIG. 31 shows the case where the parity check polynomials of LDPC-CC shown in the equations (44-i), (45-i), (46-i), and (47-i) are used as in FIG. The relationship between the number of terminations required for (i = 1, 2, 3) and the coding rate is shown. As can be seen from FIG. 31, when the information sizes are 512 bits, 1024 bits, and 2048 bits, the effective coding rate (Real R) having a coding rate of 3/4 and the effective coding rate having a coding rate of 4/5 are calculated. By comparison, there is no big difference between the two. For example, when the information size is 1024 bits, the effective coding rate is 0.5735 at the
図32A、図32B、図32C及び図32Dは、情報サイズが512ビット、1024ビット、2048ビット、4096ビットの情報系列に、図31に示した系列長のターミネーション系列を付加した場合のビット誤り率(Bit Error Rate:BER)/ブロック誤り率(Block Error Rate:BLER)特性を示す。図32A、図32B、図32C及び図32Dにおいて、横軸はSNR(Signal-to-Noise power ratio)[dB]を示し、縦軸はBER/BLER特性を示し、実線はビット誤り率特性、破線はブロック誤り率特性を示している。また、図32A、図32B、図32C及び図32Dにおいて、TMNは、ターミネーション数(Terminaltion number)を示す。 In FIGS. 32A, 32B, 32C and 32D, the bit error rate when the termination sequence of the sequence length shown in FIG. 31 is added to the information sequence having the information sizes of 512 bits, 1024 bits, 2048 bits and 4096 bits. (Bit Error Rate: BER) / Block Error Rate (BLER) characteristics are shown. In FIGS. 32A, 32B, 32C and 32D, the horizontal axis indicates SNR (Signal-to-Noise power ratio) [dB], the vertical axis indicates BER / BLER characteristics, the solid line indicates bit error rate characteristics, and the broken line. Shows the block error rate characteristic. Further, in FIGS. 32A, 32B, 32C and 32D, TMN indicates a terminaltion number.
図32A、図32B、図32C及び図32Dから分かるように、ターミネーション系列を考慮した場合、符号化率R=3/4のBER/BLER特性は、情報サイズがいずれの場合も、符号化率R=4/5のBER/BLER特性より優れていることがわかる。 As can be seen from FIGS. 32A, 32B, 32C and 32D, when the termination sequence is taken into consideration, the BER / BLER characteristic with a coding rate R = 3/4 has a coding rate R regardless of the information size. It can be seen that it is superior to the BER / BLER characteristic of = 4/5.
これら2点から、誤り訂正能力の向上と情報の伝送効率の向上との両立を実現するためには、例えば、情報サイズが4096ビット未満では、符号化率R=4/5をサポートしない、つまり、情報サイズが4096ビット未満では、符号化率R=1/2,2/3,3/4のみをサポートし、情報サイズが4096ビット以上では、符号化率R=1/2,2/3,3/4,4/5をサポートするようにすることにより、情報サイズが4096ビット未満では、符号化率R=3/4よりも伝送効率が悪い符号化率R=4/5が使われなくなるため、誤り訂正能力の向上と情報の伝送効率の向上との両立を図ることができる。 From these two points, in order to achieve both improvement in error correction capability and improvement in information transmission efficiency, for example, if the information size is less than 4096 bits, the coding rate R = 4/5 is not supported, that is, , When the information size is less than 4096 bits, only the coding rate R = 1/2, 2/3, 3/4 is supported, and when the information size is 4096 bits or more, the coding rate R = 1/2, 2/3. By supporting, 3/4, 4/5, when the information size is less than 4096 bits, the code rate R = 4/5, which is less efficient than the code rate R = 3/4, is used. Therefore, it is possible to achieve both an improvement in error correction capability and an improvement in information transmission efficiency.
また、図32A、図32B、図32C及び図32Dから、情報サイズが512ビットのBER/BLER特性(図32A参照)は、他の情報サイズのBER/BLER特性より際だって優れていることが分かる。例えば、情報サイズが512ビットの場合に符号化率2/3のBER特性は、情報サイズが1024ビットの場合に符号化率1/2のBER/BLER特性と、ほぼ同等の特性を有し、情報サイズが512ビットの場合に符号化率1/2のBER/BLER特性までは実際には不要である場合がある。符号化率が低いほど、伝搬効率は低下するので、これらの点を考慮して、例えば、情報サイズが512ビットの場合には、符号化率1/2をサポートしないという方法をとることもできる。
Further, from FIGS. 32A, 32B, 32C and 32D, it can be seen that the BER / BLER characteristic having an information size of 512 bits (see FIG. 32A) is remarkably superior to the BER / BLER characteristic having another information size. .. For example, when the information size is 512 bits, the BER characteristic with a coding rate of 2/3 has almost the same characteristics as the BER / BLER characteristic with a coding rate of 1/2 when the information size is 1024 bits. When the information size is 512 bits, it may not actually be necessary to have the BER / BLER characteristic with a coding rate of 1/2. The lower the coding rate, the lower the propagation efficiency. Therefore, in consideration of these points, for example, when the information size is 512 bits, it is possible to take a method of not supporting the
図33は、情報サイズとサポート符号化率との対応表である。図33に示すように、情報サイズによって、サポートされない符号化率が存在する。情報サイズによらず、サポートされる符号化率が一定であれば、図29、図30のいずれの場合も、通信装置600と通信装置700とは通信することができる。しかし、図33に示したように、本実施の形態では、情報サイズによって、サポートされない符号化率が存在するため、指定された符号化率を調整する必要がある。以下では、本実施の形態に係る通信装置について説明する。
FIG. 33 is a correspondence table between the information size and the support coding rate. As shown in FIG. 33, there are unsupported code rates depending on the information size. As long as the supported coding rate is constant regardless of the information size, the
図34は、本実施の形態に係る通信装置600Aの要部構成をに示すブロック図である。なお、図34の通信装置600Aにおいて、図24と共通する構成部分には、図24と同一の符号を付して説明を省略する。図34の通信装置600Aは、図24の符号化器630に代えて、符号化器630Aを備える。符号化器630Aは、符号化器630に対し、符号化率調整部633を追加した構成を採る。
FIG. 34 is a block diagram showing a configuration of a main part of the
符号化率調整部633は、送信情報生成および情報長検出部620から入力される情報長信号に含まれる情報長(情報サイズ)に基づいて、符号化率設定部610から入力される設定符号化率信号に含まれる符号化率を調整する。具体的には、符号化率調整部633は、図33に示したような情報サイズとサポート符号化率との対応表を保持し、制御情報信号又はフィードバック信号に基づいて設定された符号化率を対応表に照らし合わせて、符号化率を調整する。例えば、情報長(情報サイズ)が1024ビットあり、設定符号化率信号が符号化率4/5を示す場合、対応表から、符号化率4/5はサポートされてないので、符号化率調整部633は、符号化率4/5より小さい符号化率のうち、値が最も大きい3/4を符号化率に設定する。図31に示したように、情報長(情報サイズ)が1024ビットの場合には、符号化率4/5の場合のReal Rは、0.5626となり、符号化率3/4のReal R(0.5735)より小さくなり、又、図32Bが示すように、BER/BLER特性も符号化率3/4の方が良好である。したがって、情報長(情報サイズ)が1024の場合には、符号化率4/5を用いず、符号化率3/4を用いるようにすることにより、誤り訂正能力を劣化させず、かつ、情報の伝送効率が低下しないようにすることができる。
The coding
換言すると、第1の符号化率(3/4)<第2の符号化率(4/5)の場合に、第1の符号化率(3/4)に対応する第1の実効符号化率(0.5735)が、第2の符号化率(4/5)に対応する第2の実効符号化率(0.5626)と同程度の場合に、第2の符号化率が指定された場合、符号化率調整部633は、符号化率を第1の符号化率に調整するようにする。これにより、誤り訂正能力を劣化させず、かつ、情報の伝送効率が低下しないようにすることができる。
In other words, when the first code rate (3/4) <the second code rate (4/5), the first effective coding corresponding to the first code rate (3/4). If the rate (0.5735) is comparable to the second effective code rate (0.5626) corresponding to the second code rate (4/5) and a second code rate is specified, then the code The conversion
また、例えば、情報長(情報サイズ)が512ビットであり、設定符号化率信号が符号化率1/2を示す場合、対応表から、符号化率1/2はサポートされてないので、符号化率調整部633は、符号化率1/2より大きい符号化率のうち、値が最も小さい2/3を符号化率に設定する。図32Aに示したように、符号化率1/2のBER/BLER特性は極めて良好であるので、符号化率を2/3にしても、誤り訂正能力を劣化させず、かつ、情報の伝送効率が低下しないようにすることができる。
Further, for example, when the information length (information size) is 512 bits and the set code rate signal shows a code rate of 1/2, the
換言すると、極めてBER/BLER特性が良好な第1の符号化率が指定された場合、符号化率調整部633は、第1の符号化率より大きい符号化率であって、所定の回線品質を確保することができる第2の符号化率に、符号化率を調整するようにする。
In other words, when the first coding rate having extremely good BER / BLER characteristics is specified, the coding
このように、本実施の形態では、情報長(情報サイズ)に基づいて、通信装置600Aがサポートする符号化率の数を変更するようにした。例えば、図33に示す例では、情報長(情報サイズ)が512ビット未満では、通信装置600Aは、2つの符号化率のみをサポートし、情報長(情報サイズ)が512ビット以上4096ビット未満では、3つの符号化率をサポートし、情報長(情報サイズ)が4096以上では、4つの符号化率をサポートするようにした。サポートする符号化率を変更することで、誤り訂正能力の向上と情報の伝送効率の向上との両立を図ることができる。
As described above, in the present embodiment, the number of coding rates supported by the
以上のように、本実施の形態によれば、符号化率調整部633は、情報長(情報サイズ)に応じて、通信装置600Aがサポートする符号化率の数を変更し、符号化率を、サポートする符号化率のいずれかに調整するようにした。これにより、誤り訂正能力を劣化させず、かつ、情報の伝送効率が低下しないようにすることができる。
As described above, according to the present embodiment, the coding
また、通信装置600Aは、実効符号化率が同程度の符号化率のうち、値が小さい符号化率をサポートするようにする。また、通信装置600Aは、BER/BLER特性が極めて良好な符号化率をサポートする符号化率に含めず、所定の回線品質を確保することができる符号化率のみをサポートするようにする。これにより、所定の回線品質を確保しつつ、伝送効率の低下を回避することができる。
Further, the
以上のように、情報長(情報サイズ)に応じて、サポートする符号化率の数を変更することで、誤り訂正能力の向上と情報の伝送効率の向上との両立を図ることができる。 As described above, by changing the number of supported coding rates according to the information length (information size), it is possible to achieve both improvement of error correction capability and improvement of information transmission efficiency.
情報長(情報サイズ)に応じて、サポートする符号化率の数を変更する場合、図29に示したように、通信装置600Aが、符号化率を調整し、ターミネーション系列長を設定し、これら符号化率の情報と情報長(情報サイズ)の情報(又は、ターミネーション系列長の情報)を同時に通信相手の通信装置700に送信すると、通信装置700は正しく復号することができる。
When changing the number of supported coding rates according to the information length (information size), the
当然であるが、本実施の形態を実施の形態5と併用してもよい。つまり、符号化率および情報サイズ(Information size)によりターミネーション数を変更してもよい。 As a matter of course, the present embodiment may be used in combination with the fifth embodiment. That is, the number of terminations may be changed depending on the coding rate and the information size.
一方、図30に示したように、通信装置600Aが情報長(情報サイズ)を決定する前に、通信装置600の通信相手の通信装置が符号化率を設定する場合、又は、図35に示すように、通信装置600Aが情報長(情報サイズ)を決定する前に、通信装置600Aが符号化率を設定する場合、通信装置600Aの通信相手の通信装置は、情報長(情報サイズ)に基づいて符号化率を調整する必要がある。図36は、この場合の通信装置700Aの構成を示すブロック図である。
On the other hand, as shown in FIG. 30, when the communication device of the communication partner of the
図36の通信装置700Aにおいて、図28と共通する構成部分には、図28と同一の符号を付して説明を省略する。図36の通信装置700Aは、図28の通信装置700に対して、符号化率調整部730を追加した構成を採る。
In the
以下では、通信装置600Aが、情報長(情報サイズ)が4096ビット未満では、符号化率1/2,2/3,3/4をサポートし、情報長(情報サイズ)が4097ビットでは、符号化率1/2,2/3,3/4,4/5をサポートする場合について説明する。
In the following, the
このとき、情報長(情報サイズ)が決定される前に、送信する情報系列の符号化率が4/5に決定され、通信装置600Aと通信装置700Aとがこの符号化率の情報を共有しているものとする。情報長(情報サイズ)が512ビットの場合、上述したように、通信装置600Aの符号化率調整部633は、符号化率を3/4に調整する。この規則を予め通信装置600Aと通信装置700Aとの間で決定しておけば、通信装置600Aと通信装置700Aとは正しく通信を行うことができる。
At this time, before the information length (information size) is determined, the coding rate of the information series to be transmitted is determined to be 4/5, and the
具体的には、符号化率調整部730は、符号化率調整部633と同様に、符号化率の情報及び情報長(情報サイズ)の情報が含まれる制御信号を入力とし、情報長(情報サイズ)に基づいて、符号化率を調整する。例えば、符号化率調整部730は、情報長(情報サイズ)が512ビットであり、符号化率が4/5の場合、符号化率調整部730は、符号化率を3/4に調整する。これにより、誤り訂正能力を劣化させず、かつ、情報の伝送効率が低下しないようにすることができる。
Specifically, the coding
なお、別の符号化率調整方法として、符号化率に関係なくターミネーション数を一定とする方法も考えられる。図21の例では、情報長(情報サイズ)が6144以上の場合には、ターミネーション数が340ビットと一律である。したがって、情報長(情報サイズ)が6144ビット以上の場合には、符号化率調整部633及び符号化率調整部730は、符号化率に関わらず、ターミネーション数を一定にするようにしてもよい。また、情報長(情報サイズ)が6144未満の場合には、符号化率調整部633及び符号化率調整部730は、例えば、ターミネーション数340ビットが適した別のパリティ検査多項式を用いて、各符号化率に対応するようにしてもよい。また、全く異なる符号を用いてもよい。例えば、ブロック符号を用いてもよい。
As another coding rate adjusting method, a method of keeping the number of terminations constant regardless of the coding rate can be considered. In the example of FIG. 21, when the information length (information size) is 6144 or more, the number of terminations is uniformly 340 bits. Therefore, when the information length (information size) is 6144 bits or more, the coding
(実施の形態7)
上記各実施の形態では、符号化器・復号化器において、符号化率1/2以上の複数の符号化率に対応する回路を共通化することができるLDPC−CCについて説明した。具体的には、回路を共通化することができる、符号化率(n−1)/n(n=2、3、4、5)に対応可能なLDPC−CCについて説明した。本実施の形態では、符号化率1/3への対応方法について説明する。
(Embodiment 7)
In each of the above embodiments, the LDPC-CC capable of sharing circuits corresponding to a plurality of coding rates having a coding rate of 1/2 or more in the encoder / decoder has been described. Specifically, an LDPC-CC capable of sharing a circuit and capable of a coding rate (n-1) / n (n = 2, 3, 4, 5) has been described. In this embodiment, a method of dealing with a coding rate of 1/3 will be described.
図37は、本実施の形態に係る符号化器の構成の一例を示すブロック図である。図37の符号化器800において、符号化率設定部810は、符号化率を制御部820、パリティ演算部830及びパリティ演算部840に向けて出力する。
FIG. 37 is a block diagram showing an example of the configuration of the encoder according to the present embodiment. In the
制御部820は、符号化率設定部810が、符号化率1/2,2/3,3/4,4/5を指定した場合、パリティ演算部840に情報が入力されないように制御する。また、制御部820は、符号化率1/3が設定されたとき、パリティ演算部830に入力される情報と同じ情報がパリティ演算部840に入力されるように制御する。
The
パリティ演算部830は、例えば、式(44−i)、式(45−i)、式(46−i)、式(47−i)で定義される(i=1,2,3)、符号化率1/2,2/3,3/4,4/5のパリティを求める符号化器である。
The
そして、符号化率設定部810が、符号化率1/2,2/3,3/4,4/5を指定した場合、パリティ演算部830は、対応するパリティ検査多項式に基づく符号化を行い、パリティを出力する。
Then, when the coding
そして、符号化率設定部810が、符号化率1/3を指定した場合、パリティ演算部830は、符号化率1/2(式(44−1)、式(44−2)、式(44−3)で定義される)の時変周期3のLDPC−CCのパリティ検査多項式に基づく符号化を行い、パリティPを出力する。
Then, when the coding
パリティ演算部840は、符号化率1/2のパリティを求める符号化器である。符号化率設定部810が、符号化率1/2,2/3,3/4,4/5を指定した場合には、パリティ演算部840は、パリティを出力しない。
The
そして、符号化率設定部810が、符号化率1/3を指定した場合、パリティ演算部840は、パリティ演算部830に入力される情報と同じ情報を入力とし、符号化率1/2の時変周期3のLDPC−CCのパリティ検査多項式に基づく符号化を行い、パリティPaを出力する。
When the coding
このようにして、符号化器800は、情報、パリティP、パリティPaを出力することになるので、符号化器800は、符号化率1/3をサポートすることができるようになる。
In this way, the
図38は、本実施の形態に係る復号化器の構成の一例を示すブロック図である。図38の復号化器900は、図37の符号化器800に対応する復号化器である。
FIG. 38 is a block diagram showing an example of the configuration of the decoder according to the present embodiment. The
制御部910は、符号化率を示す符号化率情報及び対数尤度比を入力とし、符号化率が1/2,2/3,3/4,4/5の場合、BP復号部930に対数尤度比が入力されないように制御する。また、制御部910は、符号化率が1/3の場合、BP復号部920に入力される対数尤度比と同じ対数尤度比がBP復号部930に入力されるように制御する。
The
BP復号部920は、全ての符号化率で動作する。具体的には、BP復号部920は、符号化率が1/3の場合、パリティ演算部830で用いられた符号化率1/2のパリティ検査多項式を用いて、BP復号を行う。また、符号化率が1/3の場合、BP復号部920は、BP復号を行うことにより得られた各ビットに対応する対数尤度比をBP復号部930に向けて出力する。一方、符号化率が1/2,2/3,3/4,4/5の場合、BP復号部920は、パリティ演算部830で用いられた符号化率1/2,2/3,3/4,4/5のパリティ検査多項式を用いて、BP復号を行う。BP復号部920は、所定の回数だけ反復復号を行った後、得られた対数尤度比を出力する。
The
BP復号部930は、符号化率が1/3の時にのみ動作する。具体的には、BP復号部930は、パリティ演算部840で用いられた符号化率1/2のパリティ検査多項式を用いて、BP復号を行い、BP復号を行うことにより得られた各ビットに対応する対数尤度比をBP復号部920に向けて出力し、所定の回数だけ反復復号を行った後、得られた対数尤度比を出力する。
The
このようにして、復号化器900は、対数尤度比を交換しながら反復復号し、ターボ復号のような復号を行って、符号化率1/3の復号を行う。
In this way, the
(実施の形態8)
実施の形態2では、複数の符号化率(r−1)/r(rは2以上q以下の整数)に対応可能な時変周期g(gは自然数)のLDPC−CCを作成する符号化器について説明した。本実施の形態では、複数の符号化率(r−1)/r(rは2以上q以下の整数)に対応可能な時変周期g(gは自然数)のLDPC−CCを作成する別の符号化器の構成例を示す。
(Embodiment 8)
In the second embodiment, coding for creating an LDPC-CC having a time-varying period g (g is a natural number) capable of corresponding to a plurality of coding rates (r-1) / r (r is an integer of 2 or more and q or less). I explained the vessel. In the present embodiment, another LDPC-CC having a time-varying period g (g is a natural number) capable of corresponding to a plurality of coding rates (r-1) / r (r is an integer of 2 or more and q or less) is created. A configuration example of the encoder is shown.
図39は、本実施の形態に係る符号化器の構成例である。なお、図39の符号化器において、図37と共通する構成部分には、図37と同一の符号を付して説明を省略する。 FIG. 39 is a configuration example of the encoder according to the present embodiment. In the encoder of FIG. 39, components common to those of FIG. 37 are designated by the same reference numerals as those of FIG. 37, and the description thereof will be omitted.
図37の符号化器800は、パリティ演算部830が、符号化率1/2,2/3,3/4,4/5のパリティを求める符号化器であり、パリティ演算部840は、符号化率1/2のパリティを求める符号化器であったのに対し、図39の符号化器800Aは、パリティ演算部830A及びパリティ演算部840Aがともに、例えば、符号化率2/3の時変周期3のLDPC―CCの符号化を行い、かつ、パリティ演算部830Aとパリティ演算部840Aは、異なるパリティ検査多項式で定義される符号であるという点である。
In the
制御部820Aは、符号化率設定部810が、符号化率2/3を指定した場合、パリティ演算部840Aに情報が入力されないように制御する。また、制御部820Aは、符号化率1/2が設定されたとき、パリティ演算部830Aに入力される情報と同じ情報がパリティ演算部840Aに入力されるように制御する。
The
パリティ演算部830Aは、例えば、式(45−1)、式(45−2)、式(45−3)で定義される符号化率2/3のパリティを求める符号化器である。そして、符号化率設定部810が、符号化率1/2及び2/3を指定した場合、パリティ演算部830AはパリティPを出力する。
The
パリティ演算部840Aは、パリティ演算部830Aと異なるパリティ検査多項式で定義される符号化率2/3のパリティを求める符号化器である。符号化率設定部810が、符号化率1/2を指定した場合のみ、パリティ演算部840AはパリティPaを出力する。
The
これにより、符号化率1/2が指定された場合、符号化器800Aは、情報2ビットに対し、パリティP、パリティPaを出力するので、符号化器800Aは、符号化率1/2を実現することができる。
As a result, when the
なお、当然であるが、図39において、パリティ演算部830A及びパリティ演算部840Aの符号化率は、2/3に限られず、符号化率3/4、4/5、・・・でもよく、パリティ演算部830A及びパリティ演算部840Aの符号化率が共に同じであればよい。
As a matter of course, in FIG. 39, the coding rates of the
以上、本発明の実施の形態について説明した。なお、実施の形態1から実施の形態4までで説明したLDPC−CCに関する発明と、実施の形態5以下で説明した情報サイズとターミネーションサイズとの関係に関する発明とは、それぞれ、独立して成立する。 The embodiments of the present invention have been described above. The invention relating to LDPC-CC described in the first to fourth embodiments and the invention relating to the relationship between the information size and the termination size described in the fifth and subsequent embodiments are independently established. ..
また、本発明は上記全ての実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。例えば、上記実施の形態では、主に、符号化器及び復号化器で実現する場合について説明しているが、これに限られるものではなく、電灯線通信装置で実現する場合においても適用可能である。 Further, the present invention is not limited to all the above-described embodiments, and various modifications can be made. For example, in the above-described embodiment, the case where it is realized by a encoder and a decoder is mainly described, but the present invention is not limited to this, and it can be applied even when it is realized by a power line communication device. be.
また、この符号化方法及び復号化方法をソフトウェアとして行うことも可能である。例えば、上記符号化方法及び通信方法を実行するプログラムを予めROM(Read Only Memory)に格納しておき、そのプログラムをCPU(Central Processor Unit)によって動作させるようにしても良い。 It is also possible to perform this coding method and decoding method as software. For example, a program for executing the coding method and the communication method may be stored in a ROM (Read Only Memory) in advance, and the program may be operated by a CPU (Central Processor Unit).
また、上記符号化方法及び復号化方法を実行するプログラムをコンピュータで読み取り可能な記憶媒体に格納し、記憶媒体に格納されたプログラムをコンピュータのRAM(Random Access Memory)に記録して、コンピュータをそのプログラムにしたがって動作させるようにしても良い。 Further, a program for executing the above-mentioned encoding method and decoding method is stored in a computer-readable storage medium, and the program stored in the storage medium is recorded in a computer's RAM (Random Access Memory), and the computer is stored in the computer. It may be operated according to the program.
また、本発明は、無線通信に限らず、電灯線通信(PLC:Power Line Communication)、可視光通信、光通信においても有用であることは言うまでもない。 Needless to say, the present invention is useful not only in wireless communication but also in power line communication (PLC), visible light communication, and optical communication.
本発明に係る受信装置及び受信方法は、ターミネーションを行う場合においても、誤り訂正能力を劣化させず、かつ、情報の伝送効率の低下を回避することができる。 The receiving device and the receiving method according to the present invention can avoid deterioration of the error correction capability and a decrease in information transmission efficiency even when termination is performed.
100 LDPC−CC符号化器
110 データ演算部
120,230,632,830,830A,840,840A パリティ演算部
130,260 ウェイト制御部
140 mod2加算器
111−1〜111−M,121−1〜121−M,221−1〜221−M,231−1〜231−M シフトレジスタ
112−0〜112−M,122−0〜122−M,222−0〜222−M,232−0〜232−M ウェイト乗算器
200,630,630A,800,800A 符号化器
210 情報生成部
220−1 第1情報演算部
220−2 第2情報演算部
220−3 第3情報演算部
240 加算部
250,610,810 符号化率設定部
300,720,900 復号化器
310 対数尤度比設定部
320 行列処理演算部
321 記憶部
322 行処理演算部
323 列処理演算部
400,500,600,600A,700,700A 通信装置
410 符号化率決定部
420,640 変調部
510 受信部
520 対数尤度比生成部
530,710 制御情報生成部
620 送信情報生成および情報長検出部
631 ターミネーション系列長決定部
633,730 符号化率調整部
820,820A,910 制御部
920,930 BP復号部
100 LDPC-
Claims (10)
前記情報系列の系列長および符号化率に基づいて第1のパリティ系列の系列長を決定し、決定された前記第1のパリティ系列の系列長に基づいて、前記パリティビットの一部を生成する既知情報の系列長を決定する決定部と、
前記低密度パリティ検査畳み込み符号(LDPC−CC)を用いた符号化演算によって、前記情報系列および前記既知情報の合成系列を前記パリティビットに符号化する符号化部と、
前記情報系列と、前記符号化演算して生成された前記パリティビットと、を送信する送信部と、
を具備する、送信装置。 It is a transmission device that generates parity bits by a coding operation using a low density parity check convolutional code (LDPC-CC) for an information sequence composed of a plurality of bits and known information added to the information sequence. hand,
The sequence length of the first parity sequence is determined based on the sequence length and coding rate of the information sequence, and a part of the parity bits is generated based on the determined sequence length of the first parity sequence. A decision unit that determines the series length of known information, and
A coding unit that encodes the information sequence and the composite sequence of the known information into the parity bit by a coding operation using the low density parity check convolutional code (LDPC-CC).
A transmission unit that transmits the information sequence and the parity bit generated by the coding operation.
A transmitter.
請求項1に記載の送信装置。 The determined sequence length of the first parity sequence has a different sequence length for each predetermined range of the sequence length of the information sequence.
The transmitting device according to claim 1.
請求項1又は2に記載の送信装置。 The known information is zero information,
The transmitting device according to claim 1 or 2.
請求項1〜3のいずれか一項に記載の送信装置。 The determination unit determines one sequence length for each predetermined range of the sequence length of the information sequence as the sequence length of the first parity sequence.
The transmitter according to any one of claims 1 to 3.
請求項2又は4に記載の送信装置。 The determination unit determines a shorter sequence length as the sequence length of the first parity sequence as the sequence length of the information sequence is longer.
The transmitter according to claim 2 or 4.
前記情報系列の系列長および符号化率に基づいて第1のパリティ系列の系列長を決定し、決定された前記第1のパリティ系列の系列長に基づいて、前記パリティビットの一部を生成する既知情報の系列長を決定する決定ステップと、
前記第1のパリティ系列の前記決定された系列長に基づいて、前記既知情報を前記情報系列に付加し、前記低密度パリティ検査畳み込み符号(LDPC−CC)を用いた符号化演算によって、前記情報系列および前記既知情報の合成系列を前記パリティビットに符号化する符号化ステップと、
前記情報系列と、前記符号化演算して生成した前記パリティビットと、を送信するステップと、を含む、送信方法。 This is a transmission method in which parity bits are generated by a coding operation using a low density parity check convolutional code (LDPC-CC) for an information sequence composed of a plurality of bits and known information added to the information sequence. hand,
The sequence length of the first parity sequence is determined based on the sequence length and coding rate of the information sequence, and a part of the parity bits is generated based on the determined sequence length of the first parity sequence. The decision step to determine the sequence length of known information and
Based on the determined sequence length of the first parity sequence, the known information is added to the information sequence, and the information is obtained by a coding operation using the low density parity check convolutional code (LDPC-CC). A coding step for encoding the sequence and the composite sequence of the known information into the parity bits, and
A transmission method including a step of transmitting the information sequence and the parity bit generated by the coding operation.
請求項6に記載の送信方法。 The determined sequence length of the first parity sequence has a different sequence length for each predetermined range of the sequence length of the information sequence.
The transmission method according to claim 6.
請求項6又は7に記載の送信方法。 The known information is zero information,
The transmission method according to claim 6 or 7.
請求項6〜8のいずれか一項に記載の送信方法。 In the determination step, as the sequence length of the first parity sequence, one sequence length is determined for each predetermined range of the sequence length of the information sequence.
The transmission method according to any one of claims 6 to 8.
請求項7又は9に記載の送信方法。 In the determination step, the longer the sequence length of the information sequence, the shorter the sequence length is determined as the sequence length of the first parity sequence.
The transmission method according to claim 7 or 9.
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