KR20070020039A - 재송 제어 방법 및 통신 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 재송 제어 방법은, 에러 정정 부호로서 LDPC 부호를 채용하여, 초기 송신시, 소정의 부호화율로 부호화 후의 부호어를 송신하고, 재송시, 추가의 패리티를 송신하는 재송 제어 방법으로서, 부호화기(101)는, 먼저, 특정의 부호화율로 최적화된 초기 송신시의 패리티 검사 행렬, 및 상기 부호화율을 내리면서 단계적으로 최적화된 재송시의 패리티 검사 행렬을 생성하고, 다음에, 상기 초기 송신시의 패리티 검사 행렬을 기약 표준형의 검사 행렬(검사 기호 생성 행렬과 단위 행렬로 구성)로 변환하여, 상기 검사 기호 생성 행렬을 포함하는 초기 송신시의 기약 표준형의 생성 행렬을 생성하고, 다음에, 상기 초기 송신시의 기약 표준형의 생성 행렬과 고정 길이의 정보를 이용하여 부호어를 생성하는 처리를 실행하며, 한편, 수신측의 통신 장치로부터 NAK를 수취한 경우, 현재의 부호화율보다 1단계 아래의 부호화율에 대응한 패리티 검사 행렬에 근거하여 추가 패리티를 생성한다.

Description

재송 제어 방법 및 통신 장치{RETRANSMISSION CONTROL METHOD AND COMMUNICATION DEVICE}

본 발명은 에러 정정 부호로서 저밀도 패리티 검사(LDPC: Low-Density Parity-Check) 부호를 채용한 시스템에서 실현 가능한 재송 제어 방법 및 당해 시스템을 구성하는 통신 장치에 관한 것이며, 상세하게는, Type-Ⅱ형 HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest)에 LDPC 부호를 적용한 경우의 재송 제어 방법 및 통신 장치에 관한 것이다.

이하, 종래의 재송 제어 방법에 대해서 설명한다. 예를 들면, 에러 제어에는, 에러 정정 부호화(FEC: Forward Error Correction)와 자동 재송 요구(ARQ: Automatic Repeat reQuest)가 있지만, 패킷 전송에서는, 에러 프리 전송을 보증할 필요가 있기 때문에, ARQ에 의한 에러 제어가 불가결하다. 특히, 전파로의 상태에 따라 최적의 변조 방식, 부호화 방식을 선택하여(적응 변복조ㆍ에러 정정) 스루풋의 향상을 도모하는 시스템에 있어서는, 패킷 에러를 피할 수 없기 때문에, FEC 기능을 내장한 HARQ 방식이 필요하게 된다.

상기 HARQ 방식으로서는, 재송 패킷이 원래의 패킷과 동일한 Type-I형 HARQ와, 재송 패킷이 원래의 패킷과 상이한 Type-Ⅱ형 HARQ가 있다.

여기서, 상기 Typen-Ⅱ형 HARQ의 일례에 대해서 설명한다. Type-Ⅱ형 HARQ는 기본적으로 초기 송신시에 정보 비트를 송신하고, 재송시에 에러 정정을 위한 패리티 비트를 송신하는 것이지만, 여기서는, 상기 Type-Ⅱ형 HARQ를, 일례로서, 터보 부호를 이용한 시스템에 적용한 경우에 대해서 설명한다(비특허 문헌 1 참조). 예를 들면, 터보 부호를 이용하는 시스템에 있어서는, 송신측의 통신 장치가, 정보 신호 계열을 부호화율 R로 부호화한 후, 소정의 소거 규칙에 근거하여 부호화 후의 용장(冗長) 비트(패리티 비트)를 추출해서 송신한다. 그리고, 재송시에는, 초기 송신시의 패킷과는 상이한, 추가 패리티만으로 구성된 패킷을 송신한다. 한편, 수신측의 통신 장치에서는, 수신 버퍼에 보존된 초기 송신시의 수신 패킷과 재송 패킷을 부호 합성하여, 재송 횟수에 따라 보다 작은 부호화율로 복호 처리를 실행한다.

Type-Ⅱ형 HARQ에서는, 이러한 일련의 처리를 에러가 검출되지 않을 때까지 반복해서 실행함으로써, 에러 프리 전송을 실현하고, 또한, 부호화 이득 향상에 따라 수신 특성의 향상을 도모하고 있다.

[비특허 문헌 1]

J.Xu, "Turbo Coded Hybrid Type Ⅱ ARQ System" Master's thesis, Chalmers University of Technology, School of Electrical and Computer Engineering, 2002.

그러나, 전술한 문헌에 기재된 터보 부호를 이용한 재송 제어 방법에 있어서는, 소거하는 비트수가 많을수록 샤논 한계(Shannon limit)와의 거리가 멀어져, 특성이 열화한다고 하는 문제가 있었다. 또한, 터보 부호를 이용한 재송 제어 방법에서는, 재송시에 추가 패리티를 송신한 경우이더라도, 선택된 패리티가 최적의 패리티인지 여부는 모르기 때문에, 터보 부호 본래의 성능을 얻을 수 없을 가능성이 있다고 하는 문제도 있었다.

본 발명은 상기를 감안하여 이루어진 것으로서, Type-Ⅱ형 HARQ에 있어서, 특성이 안정하고, 항상 에러 정정 부호 본래의 성능을 얻을 수 있는 재송 제어 방법 및 통신 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

발명의 개시

본 발명에 따른 재송 제어 방법에 있어서는, 에러 정정 부호로서 저밀도 패리티 검사(LDPC) 부호를 채용하여, 초기 송신시, 소정의 부호화율로 부호화 후의 부호어를 송신하고, 재송시, 추가의 패리티를 송신하는 송신측 통신 장치의 재송 제어 방법으로서, 예컨대, 특정의 부호화율로 최적화된 초기 송신시의 패리티 검사 행렬, 및 상기 부호화율을 내리면서 단계적으로 최적화된 재송시의 패리티 검사 행렬(재송의 횟수는 임의)을 생성하는 검사 행렬 생성 단계와, 상기 초기 송신시의 패리티 검사 행렬을 기약(旣約) 표준형의 검사 행렬(검사 기호 생성 행렬과 단위 행렬로 구성)로 변환하는 초기 송신시 기약 표준형 검사 행렬 생성 단계와, 상기 검사 기호 생성 행렬을 포함하는 초기 송신시의 기약 표준형의 생성 행렬을 생성하 는 초기 송신시 기약 표준형 생성 행렬 생성 단계와, 상기 초기 송신시의 기약 표준형의 생성 행렬과 고정 길이의 정보(m)를 이용하여 부호어를 생성하여 송신하는 부호어 생성 송신 단계와, 수신측의 통신 장치로부터 NAK를 수취한 경우에, 상기 검사 행렬 생성 단계에서 생성된 현재의 부호화율보다 1단계 아래의 부호화율에 대응한 패리티 검사 행렬(상기 재송시의 패리티 검사 행렬의 하나에 상당)에 근거하여 추가 패리티를 생성하여 송신하는 재송 제어 단계를 포함하고, 이후, NAK를 수취한 경우, ACK가 회신될 때까지, 부호화율을 1단계씩 내리면서 상기 재송 제어 단계를 반복해서 실행하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 재송 제어 방법에 있어서는, Type-Ⅱ형 HARQ 채용시의 에러 정정 부호로서, 예를 들면, 샤논 한계에 매우 가까운 우수한 특성을 갖는 LDPC 부호를 적용하여, 재송시는, 미리 생성해 놓은, 초기 송신시, 또는 전회의 재송시의 부호화율보다 낮은 부호화율에 대응한 패리티 검사 행렬로부터 재송시의 생성 행렬을 생성하고, 그 생성 결과에 근거하여 추가 패리티만을 송신하는 것으로 하였다.

도 1은 본 발명에 따른 재송 제어 방법(송신측 통신 장치의 처리)을 나타내는 흐름도,

도 2는 본 발명에 따른 재송 제어 방법(수신측 통신 장치의 처리)을 나타내는 흐름도,

도 3은 LDPC 부호화/복호 시스템을 나타내는 도면,

도 4는 Type-Ⅱ형 HARQ의 처리를 나타내는 도면,

도 5는 패리티 검사 행렬 H_R(L)의 구성을 나타내는 도면,

도 6은 유클리드 기하 부호에 근거하는 「Irregular-LDPC 부호」의 구성법을 나타내는 흐름도,

도 7은 유클리드 기하 부호 EG(2, 2²)의 매트릭스를 나타내는 도면,

도 8은 재배열 후의 매트릭스를 나타내는 도면,

도 9는 최적화 계산 후의 차수 배분을 나타내는 도면,

도 10은 조정 후의 차수 배분을 나타내는 도면,

도 11은 패리티 검사 행렬 H_R(3)을 나타내는 도면,

도 12는 최적화 계산의 결과로서 얻어진 차수 배분을 나타내는 도면,

도 13은 추가 행렬 A_R(2)를 나타내는 도면,

도 14는 패리티 검사 행렬 H_R(2)를 나타내는 도면,

도 15는 추가 행렬 A_R(1)을 나타내는 도면,

도 16은 패리티 검사 행렬 H_R(1)을 나타내는 도면,

도 17은 생성 행렬 G_R(L)을 생성하기 위한 조건을 나타내는 도면,

도 18은 기약 표준형의 검사 행렬 H_R(L)sys=[P_(n-k)×k|I_k]로의 변환 처리를 나타내는 도면,

도 19는 초기 송신시의 기약 표준형의 생성 행렬 G_R(L)의 생성 처리를 나타내는 도면,

도 20은 기약 표준형의 검사 행렬 H_R(L-1)sys=[P_{(n-k)×(k+t1)}|I_k+t1]로의 변환 처리를 나타내는 도면,

도 21은 재송시의 기약 표준형의 생성 행렬 G_R(L-1)의 생성 처리를 나타내는 도면,

도 22는 재송시의 부호어를 나타내는 도면.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

본 발명을 보다 상세하게 설명하기 위해서, 첨부 도면에 따라서 이를 설명한다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 재송 제어 방법을 나타내는 흐름도로서, 상세하게는, 도 1은 송신측 통신 장치의 처리를 나타내고, 도 2는 수신측 통신 장치의 처리를 나타낸다. 여기서는, Type-Ⅱ형 HARQ 채용시의 에러 정정 부호로서, 예를 들면, 샤논 한계에 매우 가까운 우수한 특성을 갖는 LDPC 부호를 적용한 경우의 재송 제어 방법에 대해서 설명한다.

또한, 본 실시예에 있어서의 LDPC 부호용 패리티 검사 행렬 H_R(L)은, 예를 들면, 설정되는 파라미터에 따라 통신 장치 내에서 생성하는 구성으로 해도 되고, 통신 장치 외부의 다른 제어 장치(계산기 등)에서 생성하는 것으로 해도 된다. 상기 패리티 검사 행렬 H_R(L)이 통신 장치 외부에서 실행되는 경우는, 생성 완료된 패리티 검사 행렬 H_R(L)이 통신 장치에 저장된다. 이후의 실시예에서는, 통신 장치 내에서 패리티 검사 행렬 H_R(L)을 생성하는 경우에 대해서 설명한다. 단, 상기 R(L)은 부호화율을 나타내고, L=1, 2, 3, …, max(0<R(1)<R(1)<…<R(max-1)<R(max)=1)로 한다. R(max)는 무부호화(non-coding)를 의미한다.

여기서, 본 실시예의 재송 제어 방법을 설명하기 전에, 먼저, 본 실시예의 재송 제어 방법을 실현 가능한 부호화기 및 복호기의 위치 부여에 대해서 설명한다.

도 3은 LDPC 부호화/복호 시스템을 나타내는 도면이다. 도 3에서, 송신측의 통신 장치는 부호화기(101)와 변조기(102)와 재송 제어부(103)를 포함하는 구성으로 하고, 수신측의 통신 장치는 복조기(104)와 복호기(105)와 재송 제어부(106)를 포함하는 구성으로 한다. 또한, 여기서는, 설명의 편의상, 송신측에서 필요한 구성(송신기의 구성)과 수신측에서 필요한 구성(수신기의 구성)으로 나누어서 기재하고 있지만, 이에 한정되지 않고, 쌍방향의 통신을 실현 가능한 통신 장치로서 양쪽의 구성을 구비하는 것으로 해도 된다.

송신측의 부호화기(101)에서는, 예를 들면, 후술하는 본 실시예의 패리티 검사 행렬의 구성법으로, 소망하는 부호화율에 따른 LDPC 부호용 패리티 검사 행렬 H_R(max-1)~H_R(1)을 생성한다. 그리고, 예를 들면, 초기 송신시(부호화율: R(L))이면, 이하의 조건에 근거하여 생성 행렬 G_R(L)을 구한다.

그 후, 부호화기(101)에서는 정보 길이 n-k의 메시지(m₁, m₂, …, m_n-k)를 수취하여, 상기 생성 행렬 G_{R (L)}을 이용하여 부호 길이 n의 부호어 C_{R (L)}를 생성한다.

그리고, 변조기(102)에서는, 생성한 부호어 C_R(L)에 대하여 BPSK, QPSK, 다치(多値) QAM 등의 디지털 변조를 행하여 송신한다.

한편, 수신측에서는, 복조기(104)가 통신로(107)를 거쳐서 수취한 변조 신호에 대하여 BPSK, QPSK, 다치 QAM 등의 디지털 복조을 실행하고, 또한, 복호기(105)가 LDPC 부호화된 복조 결과에 대하여 「sum-product 알고리즘」에 의한 반복 복호를 실시하여, 추정 결과(원래의 m₁, m₂, …, m_n-k에 대응)를 출력한다.

계속해서, 상기 LDPC 부호화/복호 시스템에 있어서의 각 통신 장치의 동작, 즉, 본 실시예에 있어서의 재송 제어 방법을 도 1 및 도 2에 따라서 상세하게 설명한다. 또한, 본 실시예에 있어서는, 설명의 편의상, 하나의 정보 계열에 착안한 경우의 재송 제어에 대해서 기재하지만, Type-Ⅱ형 HARQ에서는, 통상, 도 4에 나타내는 바와 같이 복수의 정보 계열이 연속적으로 송신되고, NAK(NAK#2, NAK#4, NAK# 8)가 회신된 경우에 재송 제어를 실행한다.

먼저, 상기 송신측의 통신 장치에서는, 부호화기(101)가 소정의 부호화율 R(L)에 근거하여(초기 송신시의 L=2~max-1), 초기 송신시의 LDPC 부호용 패리티 검사 행렬 H_R(L)(n×k의 행렬)을 구하고, 또한, 부호화율을 내리면서(정보 길이 고정), 재송시, 재차 재송(re-retransmission)시, …의 LDPC 부호용 패리티 검사 행렬 H_R(L-1), H_R(L-2), …를 구한다(도 1, 단계 S1). 그리고, 초기 송신시의 패리티 검사 행렬 H_R(L)로부터 「H_R(L)×G_R(L)=0」을 만족하는 생성 행렬 G_R(L)((n-k)×n의 행렬)을 구한다(단계 S1).

여기서, 상기 부호화기(101)에 있어서의 LDPC 부호용 패리티 검사 행렬의 구성법에 대해서 상세하게 설명한다. 본 실시예에서는, 일례로서, 유클리드 기하에 근거하는 Irregular-LDPC 부호용 패리티 검사 행렬의 구성법(도 1의 단계 S1의 상세)에 대해서 설명한다.

또한, 패리티 검사 행렬 H_R(L)은 일반식으로 표현하면, 부호화율이 1단계 상의 패리티 검사 행렬 H_R(L+1)과 추가의 패리티 검사 행렬 A_R(L)을 이용하여, 하기 (1)식과 같이 정의할 수 있다. 도 5는 (1)식의 개요를 나타내는 도면이다.

단, 패리티 검사 행렬 H_R(L)과 패리티 검사 행렬 H_R(L+1)은 모두 풀랭크(full rank)(선형 독립)이다.

또한, 본 실시예에서는, 가우스 근사법에 의해 패리티 검사 행렬 H_R(L), L=1, 2, …, max의 차수 배분을 최적화한다. 즉, 하기 (2)식을 최소화하는 패리티 검사 행렬 H_{R (L)}의 차수 배분을 구한다.

단, GAP_R(L)은 가우스 근사법으로 추정하는 패리티 검사 행렬 H_R(L)의 반복 임계값의 SNR과 샤논 한계의 차를 ㏈로 표현한 것이다.

또한, 상기 (2)식을 최소화하는 패리티 검사 행렬 H_R(L)의 차수 배분을 구하는 방법으로서는, 예를 들면, 하기 (3)식, 즉, 가우스 노이즈 σ_n(R(L))을 최대로 하는 λ(x, R(L)), ρ(x, R(L))을 탐색하는 계산을 행한다. 하기 (3)식을 계산하는 경우의 구속 조건을 하기 (4)식, (5)식, (6)식, (7)식에 나타낸다.

단, λ_i(R(L))는 패리티 검사 행렬 H_R(L)의 차수 i의 열의 비율을 나타내고, ρ_i(R(L))는 패리티 검사 행렬 H_R(L)의 차수 i의 행의 비율을 나타낸다. 또한, dv(max, R(L))는 패리티 검사 행렬 H_R(L)의 열의 최대 차수를 나타내고, dc(max, R(L))는 패리티 검사 행렬 H_R(L)의 행의 최대 차수를 나타낸다. 또한, λ(x, R(L))은 패리티 검사 행렬 H_R(L)의 열의 차수 분포의 생성 함수이고, ρ(x, R(L))는 패리티 검사 행렬 H_R(L)의 행의 차수 분포의 생성 함수이다. 또한, n_v(i, R(L))는 패리티 검사 행렬 H_R(L)의 차수 i의 열수를 나타내고, n_c(i, R(L))는 패리티 검사 행렬 H_R(L)의 차수 i의 행수를 나타낸다.

이하에, 상기 단계 S1에서 패리티 검사 행렬 H_R(L)을 구하는 처리의 일례로서, 패리티 검사 행렬 H_R(3), 패리티 검사 행렬 H_R(2), 패리티 검사 행렬 H_R(1)을 순서 대로 구하는 경우의 처리를 구체적으로 설명한다. 도 6은 유클리드 기하 부호에 근거하는 「Irregular-LDPC 부호」의 구성법을 나타내는 흐름도이다.

먼저, 부호화기(101)에서는, 정보 길이 및 부호화율을 결정한다(도 6, 단계 S21). 여기서는, 예를 들면, 정보 길이를 n-k=3000으로 하고, 부호화율을 R(3)=0.6, R(2)=0.5, R(1)=0.375로 한다. 이 경우, 초기 송신시의 부호 길이(정보 길이/부호화율)는 n=5000으로 되고, 재송시의 부호 길이는 n+t1=6000(t1=1000)으로 되며, 재차 재송시의 부호 길이는 n+t1+t2=8000(t2=2000)으로 된다.

다음에, 부호화기(101)에서는, 유클리드 기하 부호 EG(2, 2^s)를 선택하고, 또한, 「Irregular-LDPC 부호」용의 패리티 검사 행렬의 베이스로 되는 기본 행렬 A(s=5, R(3)), A(s=5, R(2)), A(s=5, R(1))를 생성한다(단계 S22). 예를 들면, s=5로 한 경우, 유클리드 기하 부호 EG(2, 2⁵)의 1행째의 가중치 분포("1"의 열 번호)는 하기와 같이 된다.

LDPC 부호를 이용한 부호화/복호에 있어서는, 일반적으로, 이부 그래프(bipartite graph) 상에 「사이클 4」 및 「사이클 6」이 적을수록 양호한 특성을 얻을 수 있다. 그래서, 본 실시예에서는, 「사이클 4」나 「사이클 6」이라고 한 적은 사이클을 억제하도록, 유클리드 기하 부호 EG(2, 2⁵)의 1행째의 가중치 분포로부터 적당하게 "1"을 추출한다. 추출 후의 가중치 분포는, 예를 들면, 하기와 같이 된다.

그리고, 추출 후의 가중치 분포에 근거하여, 각 기본 행렬의 1행째의 가중치 분포를 결정하고(개별적으로 상기 "1"의 위치를 할당함), 또한, 그 가중치 분포를 순회 시프트함으로써, 1023행×1023열의 기본 행렬 A(s=5, R(3)), A(s=5, R(2)), A(s=5, R(1))를 생성한다. 본 실시예에서는, 각 기본 행렬의 1행째의 가중치 분포를, 예를 들면, 하기와 같이 결정한다.

이에 따라, 패리티 검사 행렬 H_R(3)의 열의 최대 차수가 dv(max, R(3))=15로 되며, 패리티 검사 행렬 H_R(2)의 열의 최대 차수가 dv(max, R(2))=3으로 되고, 패리티 검사 행렬 H_R(1)의 열의 최대 차수가 dv(max, R(1))=4로 된다. 또한, 패리티 검사 행렬 H_R(3)의 행의 최대 차수가 dc(max, R(3))=15로 되고, 패리티 검사 행렬 H_R(2)의 행의 최대 차수가 dc(max, R(2))=3으로 되며, 패리티 검사 행렬 H_R(1)의 행의 최대 차수가 dc(max, R(1))=4로 된다.

다음에, 부호화기(101)에서는, 상기 각 기본 행렬을 열 내의 "1"의 위치가 열 중 가능한 한 상부에 오도록, 이하의 순서로 재배열을 실행한다(단계 S23). 이 재배열 순서를 일반적으로 표현하면, 하기 (8)식과 같이 표현할 수 있다.

또한, i=1~2^2s-1로 한다. 또한, (8)식의 다항식(X^(w1-1)+X^(W2-1)+ …)은 각 기본 행렬의 최초의 행을 표현한 식이다. 예를 들면, 기본 행렬의 가중치의 위치가 {1 7 9 … 40}인 경우는, 1+X^(7-1)+X^(9-1)+ …X^(40-1)로 된다.

그리고, 상기 (8)식에 있어서, i=1~2^2s-1, j=1~i-1까지의 사이에 h_i(X)=h_j(X)가 존재하는 경우는, h_i(X)을 삭제한다. 이러한 재배열 처리에 의해, 후술하는 행의 삭제 처리(단축 처리)를 실행하는 경우에, 가능한 한 가중치가 큰 열을 남길 수 있고, 또한 열 내의 가중치의 변화를 가능한 한 적게 할 수 있다.

구체예로서, 예를 들면, 유클리드 기하 부호 EG(2, 2²)를 기본 행렬로 한 경우, 상기 재배열 순서를 실시하면, 도 7에 나타내는 매트릭스가 도 8에 나타내는 매트릭스와 같이 재배열된다. 도 7은 유클리드 기하 부호 EG(2, 2²)의 매트릭스를 나타내는 도면(공백은 0를 나타냄)이고, 도 8은 재배열 후의 매트릭스를 나타내는 도면이다.

다음에, 부호화기(101)에서는, 상기에서 결정한 정보 길이 n-k=3000(부호 길 이 n=5000), 부호화율 R(3)=0.6, 재배열 후의 기본 행렬 A(s=5, R(3))를 이용하여, n×k(5000열×2000행)의 패리티 검사 행렬 H_R(3)을 구하는 처리(최적화 계산)를 실행한다(단계 S24).

여기서는, 먼저, 가우스 노이즈 σ_n(R(3))을 최대로 하는 생성 함수 λ(x, R(3)), ρ(x, R(3))을 탐색한다. 이 경우, 상기 (4)식, (5)식, (6)식이 구속 조건으로 된다. 도 9는 최적화 계산 후의 차수 배분을 나타내는 도면이다.

다음에, 부호화기(101)에서는, 기본 행렬 A(s=5, R(3))와 도 9에 나타내는 ρ의 평균과 부호화율 R(3)에 근거하여 단축 행렬을 구한다. 먼저, ρ의 평균을 이용하여 행의 분할수 Z_{R (3)}를 구한다.

그리고, 상기 행의 분할수를 이용하여 단축 행렬의 행수를 구한다.

즉, 여기서는, 1023행의 기본 행렬 A(s=5, R(3))의 최하위부터 23행을 삭제하여, 1000행의 단축 행렬 A'(s=5, R(3))를 생성한다.

다음에, 부호화기(101)에서는, 도 9에 나타내는 행의 차수 비율 ρ_i(R(3))와 행의 차수 i를 고정한 상태에서, 상기 단축 행렬 A'(s=5, R(3))를 이용하여 구성 가능한 패리티 검사 행렬 H_R(3)의 차수 i=2, 3, 4의 열수 n_v(i, R(3))와, 패리티 검사 행렬 H_R(3)의 차수 i=7, 8의 행수 n_c(i, R(3))를 구한다. 여기서는, 분할 후의 행렬의 열이 5000열로 되도록, 열의 차수 비율 λ_i(R(3))를 조정한다. 도 10은 조정 후의 차수 배분을 나타내는 도면이다.

그 후, 부호화기(101)에서는, 도 10에 나타내는 차수 분포에 근거하여, 단축 행렬 A'(s=5, R(3))의 행과 열을 분할하고, 그 결과를 5000열×2000행의 패리티 검사 행렬 H_R(3)'로 한다. 또한, 분할 후의 패리티 검사 행렬 H_R(3)'의 열의 가중치가 승순으로 되도록 열을 재배열하고, 재배열 후의 행렬을 패리티 검사 행렬 H_R(3)(n×k의 행렬)로 한다. 도 11은 패리티 검사 행렬 H_R(3)을 나타내는 도면이다. 여기서는, 가중치 "7"의 행이 1000행, 가중치 "8"의 행이 1000행, 가중치 "2"의 열이 279열, 가중치 "3"의 열이 4686열, 가중치 "4"의 열이 96열로 된다.

또한, 본 실시예에 있어서의 단축 행렬의 분할 처리(후술하는 분할 처리도 포함함)는 규칙적으로 분할하는 것은 아니고, 각 행 또는 각 열로부터 「1」을 랜덤하게 추출함으로써 실행한다(랜덤 분할). 또한, 이 추출 처리는 랜덤성이 유지되는 것이면 어떠한 방법을 이용해도 된다.

다음에, 부호화기(101)에서는, 상기에서 결정한 정보 길이 n-k=3000(부호 길이 n+t1=6000), 부호화율 R(2)=0.5, 재배열 후의 기본 행렬 A(s=5, R(2)), 패리티 검사 행렬 H_R(3)을 이용하여, 하기 (11)식에 나타내는 패리티 검사 행렬 H_R(2) 및 추 가 행렬 A_R(2)을 구하는 처리(최적화 계산)를 실행한다(단계 S25). 여기서는, 상기 패리티 검사 행렬 H_{R (3)}을 구하는 처리와 상이한 처리에 대해서만 설명한다.

먼저, 부호화기(101)에서는, 가우스 노이즈 σ_n(R(2))을 최대로 하는 생성 함수 λ(x, R(2)), ρ(x, R(2))를 탐색한다. 또한, 이 최적화 계산에서는, 상기 (4)식, (5)식, (6)식에 부가하여, (7)식이 구속 조건으로 된다.

따라서, 예를 들면, 패리티 검사 행렬 H_R(2)에 있어서의 차수 2, 차수 3, 차수 4의 구속 조건은 각각 (12)식, (13)식, (14)식으로 된다.

또한, 패리티 검사 행렬 H_R(2)의 열의 최대 차수가 하기 (15)식을 만족하는 것도 구속 조건으로 된다.

H_{R (2)}의 열의 최대 차수=H_{R (3})의 열의 최대 차수+A(s=5, R(2))의 요소수

도 12는 상기 최적화 계산의 결과로서 얻어진 차수 배분을 나타내는 도면이다.

다음에, 부호화기(101)에서는, 상기 (9)식, 상기 (10)식에 근거하여, 단축 행렬 A'(s=5, R(2))를 구한다. 먼저, ρ의 평균을 이용하여 행의 분할수 Z_R(2)를 구한다.

행의 분할수 Z_R(2)=A(s=5, R(3)) 및 A(s=5, R(3))의 총요소수/ρ의 평균=(15+3)/6=3

그리고, 상기 행의 분할수를 이용하여 단축 행렬의 행수를 구한다.

단축 행렬의 행수 m'=부호 길이×(1-R(3))/행의 분할수=6000×(1-0.5)/3=1000

즉, 여기서도, 1023행의 기본 행렬 A(s=5, R(2))의 최하위부터 23행을 삭제하여, 1000행의 단축 행렬 A'(s=5, R(2))를 생성한다.

다음에, 부호화기(101)에서는, 도 12에 나타내는 차수 분포에 근거하여, 단축 행렬 A'(s=5, R(2))의 열을 분할하고, 그 결과를 6000열×1000행의 임시 추가 행렬 A_R(2)'로 한다. 또한, 분할 후의 임시 추가 행렬 A_R(2)'의 열의 가중치가 승순으로 되도록 열을 재배열하고, 재배열 후의 행렬을 정식적인 추가 행렬 A_R(2)((n+t1) ×t1의 행렬)로 한다. 도 13은 추가 행렬 A_R(2)을 나타내는 도면이다. 여기서는, 가중치 "3"의 행이 1000행, 가중치 "2"의 열이 69열, 가중치 "3"의 열이 954열로 된다.

다음에, 부호화기(101)에서는, 앞서 생성해 놓은 n×k의 패리티 검사 행렬 H_R(3)의 오른쪽 옆에 t1×k의 0행렬(1000열×2000행의 0행렬)을 추가하고, 또한, 0행렬을 추가 후의 (n+t1)×k의 행렬의 하부에, 상기에서 생성한 (n+t1)×t1의 추가 행렬 A_R(2)를 배치한, (n+t1)×(k+t1)의 패리티 검사 행렬 H_R(2)(6000열×3000행의 행렬)을 생성한다. 도 14는 패리티 검사 행렬 H_R(2)을 나타내는 도면이다.

다음에, 부호화기(101)에서는, 상기에서 결정한 정보 길이 n-k=3000(부호 길이 n+t1+t2=8000), 부호화율 R(2)=0.375, 재배열 후의 기본 행렬 A(s=5, R(1)), 패리티 검사 행렬 H_R(2)을 이용하여, 하기 (16)식에 나타내는 패리티 검사 행렬 H_R(1) 및 추가 행렬 A_R(1)를 구하는 처리(최적화 계산)를 실행한다(단계 S26). 이러한 처리는 상기 패리티 검사 행렬 H_{R (2)}를 구하는 처리와 마찬가지의 순서로 실행한다.

그 후, 부호화기(101)에서는, 상기 최적화 계산 결과로서 얻어지는 차수 분포에 근거하여, 단축 행렬 A'(s=5, R(1))의 행 및 열을 분할하고, 그 결과를 8000열×2000행의 임시 추가 행렬 A_R(1)'로 한다. 또한, 분할 후의 임시 추가 행렬 A_R(1)'의 열의 가중치가 승순으로 되도록 열을 재배열하고, 재배열 후의 행렬을 정식적인 추가 행렬 A_R(1)((n+t1+t2)×t2의 행렬)로 한다. 도 15는 추가 행렬 A_R(1)의 구체예를 나타내는 도면이다.

최후에, 부호화기(101)에서는, 앞서 생성해 놓은 (n+t1)×(k+t1)의 패리티 검사 행렬 H_R(2)의 오른쪽 옆에 t2×(k+t1)의 0행렬(2000열×3000행의 0행렬)을 추가하고, 또한, 0행렬을 추가 후의 (n+t1+t2)×(k+t1)의 행렬의 하부에, 상기에서 생성한 (n+t1+t2)×t2의 추가 행렬 A_R(2)을 배치한, (n+t1+t2)×(k+t1+t2)의 패리티 검사 행렬 H_R(1)(8000열×5000행의 행렬)을 생성한다. 도 16은 패리티 검사 행렬 H_R(1)의 구체예를 나타내는 도면이다.

이와 같이, 본 실시예에서는, 상기 단계 S21~S26을 실행함으로써, 확정적이고 특성이 안정한 「Irregular-LDPC 부호」용 검사 행렬 H_R(3), H_R(2), H_R(1)을 생성할 수 있다.

또한, 본 실시예에 있어서는, 기본으로 되는 부호(기본 행렬)에 유클리드 기하 부호를 이용하는 것으로 했지만, 이에 한정되지 않고, 「행과 열의 가중치가 일정」하고 「이부 그래프 상의 사이클수가 6 이상」이라고 하는 조건을 만족하는 행렬이면, 유클리드 기하 부호 이외(Cayley 그래프에 의한 기본 행렬이나 Ramanujan 그래프에 의한 기본 행렬 등)의 행렬을 이용하는 것으로 해도 된다.

또한, 본 실시예에서는, 최종적으로, 부호화율 R(1)에 대응한 패리티 검사 행렬 H_R(1)을 생성하는 것으로 했지만, 이에 한정되지 않고, 시스템의 요구 조건(통신 환경 등)에 의해서 필요에 따른 크기의 부호화율을 설정 가능하게 하여, 당해 설정한 부호화율에 대응한 패리티 검사 행렬을 생성해 놓은 것으로 해도 된다. 또한, 본 실시예에서는, 3단 구성의 패리티 검사 행렬을 상정했지만, 양호한 특성을 얻을 수 있는 것이면, 몇 단 구성이더라도 상관없다.

또한, 본 실시예에서는, 초기 송신시의 L을 2~max-1로 했지만, L=max로 해도 된다. 초기 송신시의 L이 L=max(R(max)=1)인 경우는, 무부호화를 의미하기 때문에, 부호화기(101)에 의한 부호화 처리는 실행되지 않는다. 이하에서는, 초기 송신시의 패리티 검사 행렬을 H_R(L)로 하고, 재송시의 패리티 검사 행렬을 순서대로 H_R(L-1), H_R(L-2), H_R(L-3), H_R(L-4), …로 한 경우의 처리에 대해서 설명한다.

상기한 바와 같이, 단계 S1의 처리에서 패리티 검사 행렬 H_R(L), H_R(L-1), H_R(L-2), …를 생성한 후, 다음에, 부호화기(101)에서는, 상기 패리티 검사 행렬 H_R(L)을 이용하여 「H_R(L)×G_R(L)=0」을 만족하는 초기 송신시의 생성 행렬 G_R(L)를 구한다(도 1, 단계 S1). 여기서, 초기 송신시의 생성 행렬 G_R(L)의 생성 처리를 상세하게 설명한다.

먼저, 부호화기(101)에서는, 상기 「H_R(L)×G_R(L)=0」을 만족하는, 즉, 도 17에 나타내는 조건을 만족하는 상기 생성 행렬 G_R(L)을 생성하기 때문에, 상기 패리티 검 사 행렬 H_R(L)을 도 18에 나타내는 바와 같은 기약 표준형의 검사 행렬 H_R(L)sys=[P_(n-k)×k|I_k]로 변환한다. 또한, 상기 패리티 검사 행렬 H_R(L)은 풀랭크(선형 독립)이기 때문에, 반드시 기약 표준형의 검사 행렬 H_R(L)sys를 생성할 수 있다. 단, P는 검사 기호 생성 행렬이고, I는 단위 행렬이다.

다음에, 부호화기(101)에서는, 도 19에 나타내는 바와 같이, 상기 검사 기호 생성 행렬 P_(n-k)×k와 단위 행렬 I_n-k로 구성된 (n-k)×n의 초기 송신시의 기약 표준형의 생성 행렬 G_R(L)을 생성한다.

상기한 바와 같이, 단계 S1의 처리에 의해서, 초기 송신시의 패리티 검사 행렬 H_R(L) 및 초기 송신시의 생성 행렬 G_R(L)을 생성한 후, 다음에, 부호화기(101)에서는, 도 17에 나타내는 바와 같이, 부호어 C_R(L)=G_R(L)×m을 생성한다(단계 S2). 또한, m=m₁, m₂, …, m_n-k이다. 그리고, 변조기(102)가, 생성된 부호어 C_R(L)에 대하여, BPSK, QPSK, 다치 QAM 등의 디지털 변조를 행하여 송신한다(단계 S2).

다음에, 수신측의 통신 장치에서는, 복조기(104)가 통신로(107)를 거쳐서 수취한 변조 신호에 대하여 BPSK, QPSK, 다치 QAM 등의 디지털 복조를 실행하고, 또한, 복호기(105)가 LDPC 부호화된 복조 결과에 대하여 「sum-product 알고리즘」에 의한 반복 복호를 실시한다(단계 S11). 그 결과, 초기 송신시의 데이터를 정상적으로 수신할 수 있었던 경우(단계 S12, 예), 재송 제어부(106)에서는 송신측의 통신 장치에 ACK를 회신한다(단계 S13). 그리고, ACK를 수취한 송신측의 통신 장치 에서는(단계 S3, 예), 재송용으로 보존해 놓고서 초기 송신 데이터를 삭제한다.

한편, 상기 단계 S12의 판단 처리에 의해서, 초기 송신시의 데이터를 정상적으로 수신할 수 없었던 경우(단계 S12, 아니오), 재송 제어부(106)에서는 송신측의 통신 장치에 대하여 NAK를 회신하고, 동시에, 초기 송신시의 수신 데이터를 보존하며(단계 S14), 그 후, 재송 데이터의 수신 대기 상태로 이행한다(단계 S15).

다음에, NAK를 수취한 송신측의 통신 장치에서는(단계 S3, 아니오), 재송 제어부(103)가 부호화기(101)에 대하여 Type-Ⅱ형 HARQ을 채용하는 경우의 재송 데이터로서, 예를 들면, 추가 패리티의 생성을 지시한다. 그리고, 부호화기(101)가 단계 S1에서 생성한 초기 송신시의 부호화율보다 낮은 부호화율 R(L-1)의 재송시의 패리티 검사 행렬 H_R(L-1)((n+t1)×(k+t1)의 행렬)을 이용하여, 「H_R(L-1)×G_R(L-1)=0」을 만족하는 재송시의 생성 행렬 G_R(L-1)((n-k)×(n+t1)의 행렬)을 구한다(단계 S4). 여기서, 재송시의 생성 행렬 G_R(L-1)의 생성 처리를 상세하게 설명한다.

먼저, 부호화기(101)에서는, 상기 「H_R(L-1)×G_R(L-1)=0」을 만족하는 생성 행렬 G_R(L-1)을 생성하기 위해서, 상기 패리티 검사 행렬 H_R(L-1)를 도 20에 나타내는 바와 같은 기약 표준형의 검사 행렬 H_R(L-1)sys=[P_(n-k)×k/P_(n-k)×t1|I_k+t1]으로 변환한다. 또한, 상기 패리티 검사 행렬 H_R(L-1)는 풀랭크(선형 독립)이므로, 반드시 기약 표준형의 검사 행렬 H_R(L-1)sys를 생성할 수 있다. 또한, 도 20에 나타내는 검사 기호 생성 행렬 P_(n-k)×k는 도 18에 나타내는 검사 기호 생성 행렬 P_(n-k)×k와 동일하다.

다음에, 부호화기(101)에서는, 도 21에 나타내는 바와 같이, 상기 검사 기호 생성 행렬 P_{(n-k)×(k+t1)}와 단위 행렬 I_n-k로 구성된 (n-k)×(n+t1)의 재송시의 기약 표준형의 생성 행렬 G_R(L-1)을 생성한다.

상기한 바와 같이 단계 S4의 처리에 의해서, 재송시의 기약 표준형의 생성 행렬 G_R(L-1)를 생성한 후, 다음에, 부호화기(101)에서는, 도 22의 사선부로 나타내는 추가 패리티 p'(p'=P_(n-k)×t×m)를 생성한다(단계 S5). 또한, 도 22는 재송시의 부호어를 나타내는 도면이다. 또한, m=m1, m2, …, m_n-k이다. 그리고, 변조기(102)가 생성된 추가 패리티 p'에 대하여 BPSK, QPSK, 다치 QAM 등의 디지털 변조를 행하여 송신한다(단계 S5).

다음에, 수신측의 통신 장치에서는, 복조기(104)가 통신로(107)를 거쳐서 수취한 변조 신호에 대하여, 전술한 바와 마찬가지로, 소정의 디지털 복조를 실행하고(단계 S15), 또한, 복호기(105)가 상기 단계 S14의 처리에서 미리 보존해 놓은 초기 송신시의 수신 데이터와 복조 후의 추가 패리티를 합성하여 「sum-product 알고리즘」에 의한 반복 복호를 실시한다(단계 S16). 그 결과, 초기 송신시의 데이터를 정상적으로 수신할 수 있었던 경우(단계 S17, 예), 재송 제어부(106)에서는, 송신측의 통신 장치에 ACK를 회신한다(단계 S18). 그리고, ACK를 수취한 송신측의 통신 장치에서는(단계 S6, 예), 재송용으로 보존해 놓은 송신 데이터 및 추가 패리 티를 삭제한다.

한편, 상기 단계 S17의 판단 처리에 의해서, 초기 송신시의 데이터를 정상적으로 수신할 수 없었던 경우(단계 S17, 아니오), 재송 제어부(106)에서는, 송신측의 통신 장치에 대하여 NAK를 송신하고, 동시에, 추가 패리티를 보존하며(단계 S19), 그 후, 재차 재송 데이터의 수신 대기 상태로 이행한다(단계 S15).

그리고, NAK를 수취한 송신측의 통신 장치에서는(단계 S6, 아니오), 재송 제어부(103)가 부호화기(101)에 대하여 한층 더한 추가 패리티의 생성을 지시하여, ACK가 회신될 때까지(단계 S6, 예) 부호화율을 내리면서(R(L-2), R(L-3), …) 단계 S4~S6의 처리를 반복해서 실행한다. 한편, 수신측의 통신 장치에 있어서는, 초기 송신 데이터를 정상적으로 복호할 수 있을 때까지(단계 S17, 예) 상기 합성 처리를 반복하면서 단계 S15~S19의 처리를 반복해서 실행한다.

이와 같이, 본 실시예의 재송 제어 방법에 있어서는, Type-Ⅱ형 HARQ 채용시의 에러 정정 부호로서, 예를 들면, 샤논 한계에 매우 가까운 우수한 특성을 갖는 LDPC 부호를 적용하여, 재송시는, 미리 생성해 놓은, 초기 송신시 또는 전회의 재송시의 부호화율보다 낮은 부호화율에 대응한 패리티 검사 행렬로부터 재송시의 생성 행렬을 생성하고, 그 생성 결과에 근거하여 추가 패리티만을 송신하는 것으로 하였다. 이에 따라, 부호화율이 큰 경우이더라도, 종래와 같이 패리티 비트를 추출하지 않고, 항상 최적의 패리티를 송신할 수 있기 때문에, 특성을 안정시킬 수 있어, 항상 에러 정정 부호 본래의 성능을 얻을 수 있다.

이상과 같이, 본 발명에 따른 재송 제어 방법 및 통신 장치는, 저밀도 패리티 검사(LDPC: Low-Density Parity-Check) 부호를 채용한 통신 시스템에 유용하며, 특히, Type-Ⅱ형 HARQ 채용시의 에러 정정 부호에 LDPC 부호를 적용하는 통신 시스템에 적합하다.

Claims (8)

1. 에러 정정 부호로서 저밀도 패리티 검사(LDPC: Low-Density Parity-Check) 부호를 채용하여, 초기 송신시, 소정의 부호화율로 부호화 후의 부호어를 송신하고, 재송시, 추가의 패리티를 송신하는 송신측의 통신 장치의 재송 제어 방법에 있어서,

   특정의 부호화율로 최적화된 초기 송신시의 패리티 검사 행렬, 및 상기 부호화율을 내리면서 단계적으로 최적화된 재송시의 패리티 검사 행렬(재송의 횟수는 임의)을 생성하는 검사 행렬 생성 단계와,

   상기 초기 송신시의 패리티 검사 행렬을 기약 표준형의 검사 행렬(검사 기호 생성 행렬과 단위 행렬로 구성)로 변환하는 초기 송신시의 기약 표준형 검사 행렬 생성 단계와,

   상기 검사 기호 생성 행렬을 포함하는 초기 송신시의 기약 표준형의 생성 행렬을 생성하는 초기 송신시 기약 표준형 생성 행렬 생성 단계와,

   상기 초기 송신시의 기약 표준형의 생성 행렬과 고정 길이의 정보(m)를 이용해 부호어를 생성하여, 송신하는 부호어 생성 송신 단계와,

   수신측의 통신 장치로부터 NAK를 수취한 경우에, 상기 검사 행렬 생성 단계에서 생성된, 현재의 부호화율보다 1단계 아래의 부호화율에 대응한 패리티 검사 행렬(상기 재송시의 패리티 검사 행렬의 하나에 상당)에 근거해 추가 패리티를 생성하여, 송신하는 재송 제어 단계

   를 포함하고,

   이후, NAK를 수취한 경우, ACK가 회신될 때까지, 부호화율을 1단계씩 내리면서 상기 재송 제어 단계를 반복해서 실행하는 것

   을 특징으로 하는 재송 제어 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 검사 행렬 생성 단계는,

   정보 길이, 초기 송신시의 부호화율 및 재송시의 부호화율을 단계적으로 결정하는 부호 정보 결정 단계와,

   「행과 열의 가중치가 일정」하고 「이부 그래프(bipartite graph) 상의 사이클수가 6 이상」을 만족하는 상기 초기 송신시 및 각 재송시의 패리티 검사 행렬의 베이스로 되는 행렬을 선택하고, 당해 행렬에 근거하여, 초기 송신시의 부호화율에 대응한 기본 행렬, 및 단계적으로 결정된 각 재송시의 부호화율에 대응한 기본 행렬을 생성하는 기본 행렬 생성 단계와,

   상기 정보 길이 및 상기 초기 송신시의 부호화율에 근거하는 가우스 근사법의 실행에 의해, 상기 초기 송신시의 부호화율에 대응한 패리티 검사 행렬의 행의 가중치와 열의 가중치의 차수 배분을 최적화하고, 또한 당해 차수 배분에 근거하여, 상기 초기 송신시의 부호화율에 대응한 기본 행렬의 행 가중치 및/또는 열 가중치를 분할함으로써, 상기 초기 송신시의 부호화율에 대응한 패리티 검사 행렬을 생성하는 초기 송신시 검사 행렬 생성 단계와,

   「전회의 가우스 근사법 실행시에 생성한 패리티 검사 행렬(이하, 전회의 패리티 검사 행렬이라고 부름)을 포함하는 것」, 「새롭게 생성하는 패리티 검사 행렬이 선형 독립인 것」, 「전회의 패리티 검사 행렬의 열 수<새롭게 생성하는 패리티 검사 행렬의 열 수」,「전회의 패리티 검사 행렬의 행 수<새롭게 생성하는 패리티 검사 행렬의 행 수」, 「추가의 열 수=추가의 행 수」라고 하는 구속 조건 하에서, 전회의 가우스 근사법 실행시보다 1단계 아래의 부호화율에 근거하여 가우스 근사법을 실행함으로써, 당해 부호화율에 대응한 패리티 검사 행렬의 행의 가중치와 열의 가중치의 차수 배분을 최적화하고, 또한 당해 차수 배분에 근거하여, 대응하는 기본 행렬의 행 가중치 및/또는 열 가중치를 분할함으로써, 상기 전회의 패리티 검사 행렬에 부가하기 위한 추가 행렬을 생성하는 추가 행렬 생성 단계와,

   상기 전회의 패리티 검사 행렬에 대하여 새롭게 생성한 추가 행렬을 연결하여 재송시의 패리티 검사 행렬을 생성하는 재송시 검사 행렬 생성 단계

   를 포함하고,

   상기 초기 송신시의 부호화율을 단계적으로 내리면서, 상기 추가 행렬 생성 단계 및 상기 재송시 검사 행렬 생성 단계를 반복해서 실행하는 것

   을 특징으로 하는 재송 제어 방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 부호 정보 결정 단계에서는, 시스템의 요구 조건에 따라서, 부호화율을 단계적으로 결정하는 것을 특징으로 하는 재송 제어 방법.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 「행과 열의 가중치가 일정」하고 「이부 그래프 상의 사이클 수가 6 이상」을 만족하는 행렬로서, 유클리드 기하 부호를 이용하는 것을 특징으로 하는 재송 제어 방법.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 재송 제어 단계는,

   수신측의 통신 장치로부터 NAK를 수취한 경우에, 현재의 부호화율보다 1단계 아래의 부호화율에 대응한 재송시의 패리티 검사 행렬을 추출하고, 상기 현재의 부호화율에 대응한 패리티 검사 행렬을 변환해서 얻어지는 기약 표준형의 검사 행렬(검사 기호 생성 행렬(P)을 포함함)이 일부로 되도록, 상기 추출한 재송시의 패리티 검사 행렬을 기약 표준형의 검사 행렬(검사 기호 생성 행렬(P+P')을 포함함)로 변환하는 재송시 기약 표준형 검사 행렬 생성 단계와,

   상기 재송시 기약 표준형 검사 행렬 생성 단계에서 생성된 기약 표준형의 검사 행렬 내의 검사 기호 생성 행렬(P+P')을 포함하는, 재송시의 기약 표준형의 생 성 행렬을 생성하는 재송시 기약 표준형 생성 행렬 생성 단계와,

   상기 행렬(P')과 상기 고정 길이의 정보(m)를 이용해 추가 패리티(=P'×m)를 생성하여, 송신하는 추가 패리티 생성 송신 단계

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 재송 제어 방법.
6. 에러 정정 부호로서 저밀도 패리티 검사(LDPC: Low-Density Parity-Check) 부호를 채용하여, 초기 송신시, 소정의 부호화율로 부호화 후의 부호어를 송신하고, 재송시, 추가의 패리티를 송신하는 송신측의 통신 장치에 있어서,

   수신측의 통신 장치로부터 NAK를 수취한 경우에, 상기 재송을 제어하는 재송 제어 수단과,

   특정의 부호화율로 최적화된 초기 송신시의 패리티 검사 행렬, 및 상기 부호화율을 내리면서 단계적으로 최적화된 재송시의 패리티 검사 행렬(재송의 횟수는 임의)을 생성하고, 다음에, 상기 초기 송신시의 패리티 검사 행렬을 기약 표준형의 검사 행렬(검사 기호 생성 행렬과 단위 행렬로 구성)로 변환하며, 다음에, 상기 검사 기호 생성 행렬을 포함하는 초기 송신시의 기약 표준형의 생성 행렬을 생성하여, 최종적으로, 상기 초기 송신시의 기약 표준형의 생성 행렬과 고정 길이의 정보(m)를 이용해 부호어를 생성하는 부호화 수단과,

   상기 부호어에 대하여 소정의 디지털 변조를 행하여 송신하는 변조 수단

   을 구비하되,

   수신측의 통신 장치로부터 NAK를 수취한 경우에, 상기 부호화 수단은, 상기 재송 제어 수단의 제어에 의해, 현재의 부호화율보다 1단계 아래의 부호화율에 대응한 패리티 검사 행렬(상기 재송시의 패리티 검사 행렬의 하나에 상당)에 근거하여 추가 패리티를 생성하며,

   상기 변조 수단은 상기 추가 패리티에 대하여 소정의 디지털 변조를 행하여 송신하는 것

   을 특징으로 하는 통신 장치.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 부호화 수단은,

   정보 길이, 초기 송신시의 부호화율 및 재송시의 부호화율을 단계적으로 결정하는 처리와,

   「행과 열의 가중치가 일정」하고 「이부 그래프 상의 사이클 수가 6 이상」을 만족하는 상기 초기 송신시 및 각 재송시의 패리티 검사 행렬의 베이스로 되는 행렬을 선택하고, 당해 행렬에 근거하여, 초기 송신시의 부호화율에 대응한 기본 행렬, 및 단계적으로 결정된 각 재송시의 부호화율에 대응한 기본 행렬을 생성하는 처리와,

   상기 정보 길이 및 상기 초기 송신시의 부호화율에 근거하는 가우스 근사법의 실행에 의해, 상기 초기 송신시의 부호화율에 대응한 패리티 검사 행렬의 행의 가중치와 열의 가중치의 차수 배분을 최적화하고, 또한 당해 차수 배분에 근거하여, 상기 초기 송신시의 부호화율에 대응한 기본 행렬의 행 가중치 및/또는 열 가중치를 분할함으로써, 상기 초기 송신시의 부호화율에 대응한 패리티 검사 행렬을 생성하는 처리와,

   「전회의 가우스 근사법 실행시에 생성한 패리티 검사 행렬(이하, 전회의 패리티 검사 행렬이라고 부름)을 포함하는 것」, 「새롭게 생성하는 패리티 검사 행렬이 선형 독립인 것」, 「전회의 패리티 검사 행렬의 열 수<새롭게 생성하는 패리티 검사 행렬의 열 수」, 「전회의 패리티 검사 행렬의 행 수<새롭게 생성하는 패리티 검사 행렬의 행 수」, 「추가의 열 수=추가의 행 수」라고 하는 구속 조건 하에서, 전회의 가우스 근사법 실행시보다 1단계 아래의 부호화율에 근거하여 가우스 근사법을 실행함으로써, 당해 부호화율에 대응한 패리티 검사 행렬의 행의 가중치와 열의 가중치의 차수 배분을 최적화하고, 또한 당해 차수 배분에 근거하여, 대응하는 기본 행렬의 행 가중치 및/또는 열 가중치를 분할함으로써, 상기 전회의 패리티 검사 행렬에 부가하기 위한 추가 행렬을 생성하는 처리와,

   상기 전회의 패리티 검사 행렬에 대하여 새롭게 생성한 추가 행렬을 연결해서 재송시의 패리티 검사 행렬을 생성하는 처리

   를 실행하는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 부호화 수단은,

   수신측의 통신 장치로부터 NAK를 수취한 경우에, 현재의 부호화율보다 1단계 아래의 부호화율에 대응한 재송시의 패리티 검사 행렬을 추출하고, 상기 현재의 부호화율에 대응한 패리티 검사 행렬을 변환해서 얻어지는 기약 표준형의 검사 행렬(검사 기호 생성 행렬(P)을 포함함)이 일부로 되도록, 상기 추출한 재송시의 패리티 검사 행렬을 기약 표준형의 검사 행렬(검사 기호 생성 행렬(P+P')을 포함함)로 변환하는 처리와,

   상기 검사 기호 생성 행렬(P+P')을 포함하는, 재송시의 기약 표준형의 생성 행렬을 생성하는 처리와,

   상기 행렬(P')과 상기 고정 길이의 정보(m)를 이용하여 추가 패리티(=P'×m)를 생성하는 처리

   를 실행하는 것을 특징으로 하는 통신 장치.

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