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JP2005277784A - Ｌｐｃ符号を用いた符号化ビットのマッピング方法及び送信装置、受信装置 - Google Patents

Ｌｐｃ符号を用いた符号化ビットのマッピング方法及び送信装置、受信装置 Download PDF

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Abstract

【課題】ＬＤＰＣ符号を用いた無線通信システムの誤りへの耐性を高めること。
【解決手段】 本発明の送信装置（１０）は、ＬＤＰＣ（Low Density Parity Check）符号を用いて生成された符号化ビットをＬＤＰＣ符号の検査行列の変数ノードの次数に従ってソートし、ソートされた符号化ビットを、使用する変調方式に従って複数のグループにグループ化する。各グループ毎の誤り耐性と変調信号点における各ビットの誤り耐性とが互いに弱め合わないように各符号化ビットを変調信号点にマッピングし、該マッピングされた符号化データを前記変調方式で変調して送信する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ディジタル無線通信の分野に関し、特にディジタルデータの誤り訂正と変調方式に特徴のあるＬＰＣ符号を用いた符号化ビットのマッピング方法及び送信装置、受信装置に関する。
ある変調方式を用いた場合、各変調信号点に割り当てられた各符号化ビット列は、一般的に、各変調信号点において通信路での誤りに対する耐性が異なっている。また、この場合、送信された複数の符号化ビット列は、変調によって通信路でのビット誤りに対して強い部分と弱い部分を含むことになる。ビット誤りに対して耐性の弱い部分が連続した場合、符号化されたディジタル情報を復号する際に誤り率特性を劣化させる原因になる。
従来の無線通信システムでは、この問題を解決するため、符号化ビット列をインターリーブによって攪拌することで、通信路における連続したビット誤りが受信側で分散されるようにしている。このことにより通信路での連続したビット誤りに対する復号への影響を抑えている。この手法は、送信側で用いた符号化方式がビット列全てに対して一様な誤り耐性を持つ場合に有効な手法である。
ところで誤り訂正符号としてＬＤＰＣ符号がある。ＬＤＰＣ符号はターボ符号に代わる技術として考えられており、優れた漸近性能を持つことが知られている（例えば特許文献１参照）。しかしながら、ＬＤＰＣ符号は符号そのものにおいて誤りに対する耐性が非一様であり、変調信号点における誤り耐性の不均一性を分散させるのみでは、必ずしもＬＤＰＣ符号の特性を十分に得るとは言えない。
特開２００３−１１５７６８公報
このように従来の無線通信システムにおいては、変調信号点による通信路での誤りに対する影響を符号化ビット列に対して一様に分散するようにディジタルデータの符号化及びインターリーブを行っていた。しかし、符号化ビット列中に既に誤りに対する耐性に不均一性を有するＬＤＰＣ符号を用いた場合、ＬＤＰＣ符号の特性を十分に得られないという問題があった。また、ＬＤＰＣ符号の符号化器を構成する際にも通信路での誤りへの耐性を考慮していないため、必ずしも用いているＬＤＰＣ符号が通信路の特性に適した符号化器になっているとは限らなかった。
そこで本発明では、ＬＤＰＣ符号を用いた無線通信システム全体における誤りへの耐性を高めることができるＬＰＣ符号を用いた符号化ビットのマッピング方法及び送信装置、受信装置を提供することを目的とする。
本発明のＬＰＣ符号を用いた符号化ビットのマッピング方法は、ＬＤＰＣ（Low Density Parity Check）符号を使用して情報ビットを符号化して符号化ビットを生成する符号化ステップと、符号化ビットをＬＤＰＣ符号の検査行列の変数ノードの次数に従ってソートするステップと、ソートされた符号化ビットを、使用する変調方式に従って複数のグループにグループ化するステップと、各グループ毎の誤り耐性と変調信号点における各ビットの誤り耐性とが互いに弱め合わないように各符号化ビットを変調信号点にマッピングするステップとを備えたことを特徴とする。
また、本発明のＬＰＣ符号を用いた符号化ビットのマッピング方法は、ＬＤＰＣ（Low Density Parity Check）符号を使用して情報ビットを符号化して符号化ビットを生成する符号化ステップと、符号化ビットをＬＤＰＣ符号の検査行列の変数ノードの次数に従ってソートするステップと、ソートされた符号化ビットを、使用する変調方式に従って複数のグループにグループ化するステップと、通信路の状態を検出するステップと、各グループ毎の誤り耐性と検出した通信路の状態から得られる各ビットの誤り耐性とが互いに弱め合わないように各符号化ビットを変調信号点にマッピングするステップとを備えたことを特徴とする。
本発明の送信装置は、ＬＤＰＣ（Low Density Parity Check）符号を用いて情報ビットを符号化することにより符号化ビットを生成し、生成された符号化ビットをＬＤＰＣ符号の検査行列の変数ノードの次数に従ってソートし、ソートされた符号化ビットを、使用する変調方式に従って複数のグループにグループ化し、各グループ毎の誤り耐性と変調信号点における各ビットの誤り耐性とが互いに弱め合わないように各符号化ビットを変調信号点にマッピングし、該マッピングされた符号化データを前記変調方式で変調して送信する。
本発明の受信装置は、ＬＤＰＣ（Low Density Parity Check）符号を用いて情報ビットを符号化することにより符号化ビットを生成し、生成された符号化ビットをＬＤＰＣ符号の検査行列の変数ノードの次数に従ってソートし、ソートされた符号化ビットを、使用する変調方式に従って複数のグループにグループ化し、各グループ毎の誤り耐性と変調信号点における各ビットの誤り耐性とが互いに弱め合わないように各符号化ビットを変調信号点にマッピングし、該マッピングされた符号化データを前記変調方式で変調して送信する。
本発明によれば、ＬＤＰＣ符号を用いた無線通信システムの誤りへの耐性を高めることができる。
以下、図面を参照して本発明の実施形態に係るＬＰＣ符号を用いた符号化ビットのマッピング方法及び送信装置、受信装置を詳細に説明する。
まず、本実施形態で前提とされるＬＤＰＣ（Low Density Parity Check）符号を誤り訂正符号として用いたディジタル無線通信システムを説明する。この無線通信システムでは、無線送信装置がディジタルデータをＬＤＰＣ符号化器に入力して得る符号化ビット列を変調信号点に割り当てて送信する。そして、無線受信装置は、無線送信装置が各変調信号点に割り当てた各符号化ビット列と誤り訂正符号との関係を基にして、変調信号点の受信した情報から各符号化ビット列の尤度情報を取り出し、その尤度情報を使って受信した符号化ビット列を復号することによって所望のディジタルデータを得る。
この無線通信システムにおいて上記の変調信号点は、例えば、Ｍ値ＰＳＫ（Phase Shift Keying）、Ｍ値ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）、Ｍ値ＰＡＭ（Pulse Amplitude Modulation）、Ｍ値ＡＭＰＭ（Amplitude Modulation/Phase Modulation）、Ｍ値ＰＰＭ（Pulse Position Modulation）、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing)、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access)、及び、ＵＷＢ（Ultra Wide Band modulation）の変調方式が使用されたものである。
（第１の実施形態）
本実施形態の無線送信装置及び無線受信装置の具体的な構成の一例を図１を参照して説明する。図１は第１の実施形態に係る無線送信装置及び無線受信装置のブロック図である。
無線送信装置１０は、誤り耐性を最適化するためにＬＤＰＣ符号器により符号化された各符号化ビット列を各変調信号点に適切にマッピングすることができる。無線送信装置１０は、図１に示すように、ＬＤＰＣ符号器１１、ソーティング部１２、インターリーブ部１３、マッピング部１４、及び、多値送信信号変調器１５からなる。
ＬＤＰＣ符号器１１は、送信データを受け取りこの送信データをＬＤＰＣ符号化する。ＬＤＰＣ符号化は生成行列Ｇに基づいて行われる。この生成行列Ｇは、予め決められる検査行列Ｈに対しＨｘＧ＝０を満たす行列として求められる。ＬＤＰＣ符号化は、送信データをディジタルデータ列Ｖとすると、ＶｘＧ＝ＣとなるＣを求めることである。このＣは、ＬＤＰＣ符号化されたビット列であり、符号化ビット列と呼ばれる。
ソーティング部１２は、検査行列Ｈより得られる変数ノードの次数にしたがって、得られた符号化ビット列をソートする。ここで、検査行列Ｈより得られる変数ノードの次数とは、検査行列Ｈ上での各列ベクトルの１の数に対応する。具体的に、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示した検査行列Ｈを例として説明する。検査行列Ｈの各列が各変数ノードに対応し、１列から６列まで、それぞれｎ１、ｎ２、・・・、ｎ６の変数ノードである。図３（Ａ）の検査行列の場合は、ｎ１、ｎ２、・・・、ｎ６の変数ノードの次数は全て２である。別の例として、図３（Ｂ）の検査行列の場合は、ｎ１、ｎ２、・・・、ｎ６の変数ノードの次数はそれぞれ３、３、３、１、１、１である。ソーティング部１２は、図３（Ｂ）の場合のように全ての変数ノードの次数が同一の値とは限らない場合に、得られた符号化ビット列をソートする。
また、検査行列Ｈより得られる生成行列Ｇによって符号化された各符号化ビットはそのまま各変数ノードに対応する。そのため検査行列Ｈにおける変数ノードの次数が、符号化ビット列のそれぞれのビットに対応した次数とみなすことができる。ソーティング部１２は、変数ノードの次数を対応する符号化ビットの次数とみなし、符号化ビット列をソートする。ソートは、昇冪の順、降冪の順のどちらかで行う。図３（Ｂ）の例で、例えば昇冪の順でソートする場合は、ｎ６、ｎ５、ｎ４、ｎ３、ｎ２、ｎ１とソートされることになる。
さらに、ソーティング部１２は、ソートされた符号化ビット列を、無線送信装置１０が使用している変調方式に応じた数のグループに分ける。変調方式に応じた数は、例えば、変調信号点によって異なる誤り耐性のレベル数が対応する。例えば４値ＰＡＭの場合は２つのグループ、８値ＰＳＫの場合は３つのグループに分ける。図３（Ｂ）に示した例で変調方式が８値ＰＳＫである場合には、ｎ６とｎ５、ｎ４とｎ３、ｎ２とｎ１のようにグルーピングされ、３つのグループが形成される。
インターリーブ部１３は、ソーティング部１２で形成されたグループごとの符号化ビット列でインターリーブを行う。ただし、このインターリーブ部１３は必須ではなく、省略されてもよい。すなわち、ソーティング部１２で処理された符号化ビット列がマッピング部１４に直接出力されてもよい。
マッピング部１４は、符号化ビット列の各グループを各変調信号点にマッピングする。すなわち、送信側で用いられる変調方式による誤り耐性のレベルにしたがって、グルーピングを行った符号化ビット列をそれぞれ変調信号点に割り当てる。例えば、図１１に示した複数の変調信号点のラベルＸＹＺでラベリングされている。上述した例のようにｎ６とｎ５、ｎ４とｎ３、ｎ２とｎ１の３つのグループがある場合に、それぞれＺ、Ｙ、Ｘに割り当てる。どのグループをどのラベルに割り当てるかは変調方式及び／又は通信路によって決定される。例えば、ある割り当てはガウス雑音通信路において良好な特性を示すが、フェージングなどの他の様々な影響を受ける通信路においては常に最良になるとは限らない。図１１の場合は、ラベルＺが最も耐性が小さく(誤りに弱い)、ラベルＸとＹはラベルＺより耐性が大きく同じレベルの耐性になっており、ｎ６とｎ５、ｎ４とｎ３、ｎ２とｎ１の順に次数が小さい。また、次数が大きい符号化ビットほど、通信路の尤度情報をより多く使用できるので誤り訂正される可能性が大きくなる。図１１の場合は、誤りに対する耐性の小さい符号化ビット列のグループから順に通信誤りの耐性が大きいラベルに割り当てる。すなわち、この場合は、状態の悪いサブキャリアへは符号化ビット列の誤りに対して耐性の大きい、即ち次数の大きい変数ノードを割り当て、状態のよいサブキャリアへは符号化ビット列の誤りに対して耐性の小さい、即ち次数の小さい変数ノードを割り当てることにより、システム全体の誤りへの耐性を高める。
このようにＬＤＰＣ符号器１１によって符号化されたビット列をマッピングすることにより、ランダムにインターリーブされた符号化ビット列のようにＬＤＰＣ符号器１１によって誤り耐性の小さいビット列を、送信側で用いた変調信号点の配置による誤り耐性の小さい配置に不用意に割り当てることを未然に防ぐことが可能になり、ＬＤＰＣ符号を用いた通信システムにおいてより信頼性の高いシステムを構築することが可能になる。
多値送信信号変調器１５は、ソーティング部１２でグルーピングする際に参照した変調方式及びマッピング部１４でマッピングした変調方式でマッピング部１４の出力信号を変調して、無線受信装置５０に対して送信する。
一方、無線受信装置５０は、図１に示すように、受信信号復調器５１、検波器５２、デインターリーブ部５３、逆ソーティング部５４、及び、ＬＤＰＣ復号器５５からなる。
受信信号復調器５１は、無線送信装置１０から送信された信号を受信しこの信号を復調する。検波器５２は、各変調信号点に割り当てられている各符号化ビットを特定し、各符号化ビットに対応する受信した各受信ビットの尤度値を求める。ある受信ビットの尤度値は、この受信ビットが０であるかを示す確率（又は、１であるかを示す確率）である。
デインターリーブ部５３は、受信ビット列の尤度値にデインターリーブを行う。また、デインターリーブ部５３は、インターリーブ部１３に対応している。インターリーブ部１３が設けられていない場合はデインターリーブ部５３も設けない。すなわち、この場合は検波器５２の出力が直接、逆ソーティング部５４に入力される。
逆ソーティング部５４は、デインターリーブ後の受信ビット列に対応する変数ノードの次数で逆ソートする。これは、ソーティング部１２でソートされた符号化ビット列を元の順番に戻す。すなわち、デインターリーブ後の受信ビット列を、無線送信装置１０でソートされる以前の順番に戻す。
ＬＤＰＣ復号器５５は、変調信号点から得られた受信した符号化ビットの尤度が変数ノードに割り当てられ、復号処理が進められ、最後に値の収束した尤度値からＣ’ｘＨ＝０となる推測された符号化されたビット列Ｃ’を出力することによって復号処理が終了する。
次に、ＬＤＰＣ符号化を図２及び図３（Ａ）を参照して説明する。
ＬＤＰＣ符号化は、図的には図２に示されるような２部グラフを基に構成される符号化方法である。ＬＤＰＣの符号化方法は、図２の２部グラフに対応した検査行列Ｈを構成し、次にＨｘＧ＝０を満たす生成行列Ｇを求める。このとき送信するディジタルデータ列Ｖに対して、ＶｘＧ＝Ｃとなる符号化ビット列Ｃを求め、この符号化ビット列Ｃを変調信号点に割り当てて送信する。このとき、符号化ビット列はＣｘＨ＝０を満たす。受信側では、変調信号点から誤りを含む受信した符号化ビット列に対する尤度Ｃ’より、上記の条件を満たすようにＣ’ｘＨ＝０となる系列を選び出すことによって復号を行い、所望のデータ列を得る。
図２のような２部グラフは検査行列と対応づけることができる。すなわち、２部グラフが与えられれば検査行列が決まり、その逆も成り立つ。例えば、図２のような２部グラフより得られる検査行列Ｈは図３（Ａ）のようになる。また、図２の２部グラフで、図３（Ａ）の検査行列Ｈの列ベクトルが図２の変数ノードに対応し、行ベクトルがチェックノードに対応する。また、検査行列Ｈ中の１の位置が変数ノードとチェックノードを結ぶパスに対応している。例えば、行列の２行３列の位置に１があれば、２部グラフにおいて２番目のチェックノードと３番目の変数ノードが結ばれていることを意味する。
次に、通信路の状態によってグルーピングするための次数によるソートの代わりに、ＬＤＰＣ符号器１１の符号化動作を象徴的に示す２部グラフを利用してソートと同じ効果をさせてもよい。この２部グラフによってソートと同じ効果を持たせる手法を図４及び図５を参照して説明する。
２部グラフ上でパスの結線を変更することによって、ソートと同じ効果を持たせることができる。この場合、検査行列Ｈの要素である１の位置が変更されることで、次数の分布の変更が可能であるためソートによる誤り耐性のレベル付けを省くことが可能になる。また、この場合は検査行列Ｈの変更により、同時に生成行列Ｇの変更が必要になるが、通信路状態に応じて、検査行列の要素である１の数を増減させることによって、誤り特性を変更することが可能である。
具体的に、２部グラフとして図４に示した場合を例として説明する。図４は、２部グラフでパスの削除、パスの追加、パスの切り換えを示した図である。そして、図４の２部グラフ上でのこれらの操作に対応する検査行列でのパスの削除、パスの追加、パスの切り換えを示した図が図５である。すなわち、パスを追加する場合は対応する行列要素を「０」から「１」に変更し、パスを切り換える場合は対応する２つ行列要素である「０」と「１」を入れ換える。また、パスを削除する場合は対応する行列要素を「１」から「０」に変更する。このような操作により、変数ノードの次数によるソートは列ベクトルの入れ換えと同等であることがわかる。
次に、２部グラフで示されるＬＤＰＣ復号器５５の復号処理を図６を参照して説明する。図６は、２部グラフ上でＬＤＰＣ復号器５５の復号処理を示した図である。
ＬＤＰＣ符号化されたビット列の復号は、２部グラフ上の表示では、変数ノードとチェックノード上で受信データの尤度情報をパスの結線にしたがって図６のように受け渡しを繰り返すことによって行われる。この場合、変調信号点から得られた受信した符号化ビットの尤度が変数ノードに割り当てられ、復号処理が進められ、最後に値の収束した尤度値からＣ’ｘＨ＝０となる推測された符号化されたビット列Ｃ’を出力することによって復号処理が終了する。
ここで、変数ノードによって復号によるビット誤り耐性が異なる場合を図７を参照して説明する。
図７の２部グラフとは異なる図２のような２部グラフの場合、全ての変数ノードにはパスが２本結線されており、また全てのチェックノードには４本のパスが結線されていることがわかる。このような場合、全ての変数ノードの尤度情報は２つのチェックノードからの尤度情報によって求められ、逆に全てのチェックノードは４つの変数ノードからの尤度情報を利用することになる。この場合、各ノード間に受け渡される情報量は全て同じであるため、符号化ビット列間において誤りに対する耐性は全て同じである。
しかし、図７に示した２部グラフ（前述した図３の（Ｂ）に示した検査行列に相当）では、変数ノードにおいてチェックノードから受け渡される尤度の情報量が等しくない。例えば図７の２部グラフにおいて、変数ノードの左３つにおいては、パスが３本結線されているのに対し、右３つについては１本のパスしか結線されていない。この場合、左３つの変数ノードに対し右３つのノードは少ない尤度情報によって変数ノードの尤度、すなわち符号化ビットを推測しなければならないため、各変数ノードの誤りに対する耐性は異なったものになる。
無線通信システムにおいて複数の変調信号点を有した変調方式を用いた場合、若しくは通信路上のフェージング環境などで時間領域及び周波数領域において割り当てられた各ビットの誤りに対する耐性が異なる場合、変調信号点及びフェージングの誤りパターンのみに着目した符号化ビットの誤りパターンを分散させるようなインターリーブなどの手法では、ＬＤＰＣ化された符号化ビット列中の誤りに対する耐性のパターンを無視することになり、インターリーブなどの処理を行ったとしても、誤りに対する耐性が最適に分散しているとは限らない。また、通信路上での誤りパターンは分散化できても、それが利用しているＬＤＰＣ符号の誤りに対する耐性を強くするものとは限らない。
そこで、本実施形態の無線送信装置及び無線受信装置は、ＬＤＰＣ符号化された符号化ビット列中に誤りに対する耐性が異なる符号化ビット列がある場合でも、ＬＤＰＣ符号を用いた無線通信システムにおける、最適な変調信号点への符号化ビット列のマッピング規範及びそれに則ったインターリーブ設計規範を提供する。
具体的な例として４値ＰＡＭの変調方式を使用する場合の各変調信号点に各符号化ビット列をどのように対応させるかを図８を参照して説明する。
図８に示すような４値ＰＡＭを変調方式で用いた場合、各変調信号点に割り当てられた符号化ビットＸＹは互いに誤りに対して異なった耐性を有する。ビットＸは振幅がある値よりも小さいか否かでＸ＝０であるか否か（すなわち、Ｘ＝１であるか否か）を判定するだけなのに対し、ビットＹは振幅がある範囲内の場合とそれ以外の範囲の場合でＹ＝０であるか否か（すなわち、Ｙ＝１であるか否か）を判定しなければならない。ビットＹのように振幅がある範囲内にあるか否かを判定するのは、ビットＸのように振幅がある値よりも大きいか否かを判定するよりも難しく誤った判定を下す場合が多くなる。したがって、図８の場合は、ビットＸの方がビットＹよりも誤り耐性が大きいことがわかる。
この場合、ＬＤＰＣ符号器１１によって符号化された符号化ビット列のうちで、変数ノードにおけるパスの数が少ない符号化ビット、すなわち符号化ビット列中で誤りに対して耐性の小さいものが図８でのビットＹとして割り当てられた場合、変調信号点においても誤りに対する耐性が弱いために全体の特性が劣化する場合が多い。しかし、符号化ビット列中での誤りへの耐性と変調信号点における誤りの耐性とが互いに弱めあわないように符号化ビット列を変調信号点に割り当てた場合、全体としてＬＤＰＣ符号を用いた通信システムにおける誤りへの耐性を高めることができる。
次に、図１の無線送信装置１０の動作を図９を参照して説明する。
各変数ノードに結線されているパスの本数である次数が不均一であるＬＤＰＣ符号器によって符号化された各符号化ビット列に対し、無線送信装置１０が用いるＬＤＰＣ符号の検査行列Ｈより、例えば図９のようなフローで符号化されたビット列から変調信号点のマッピングを行う。
はじめに、検査行列Ｈから各変数ノードの次数を全てのノードについて求める（ステップＳ１）。ここで変数ノードの次数は、検査行列Ｈを構成する２部グラフから求めてもいいし、各変数ノードに結線されるパス数は検査行列Ｈ上での各列ベクトルの１の個数であるので、各列ベクトルに含まれる１の個数を求めてもかまわない。このとき検査行列Ｈより得られる生成行列Ｇによって符号化された符号化ビット列はそのまま変数ノードに対応する。そのため検査行列Ｈにおける変数ノードの次数が、符号化ビット列のそれぞれのビットに対応した次数とみなせる。
次に、検査行列Ｈより得られた変数ノードの次数にしたがって、ソーティング部１２が得られた符号化ビット列をソートする（ステップＳ２）。ソートの順は、昇冪の順、降冪の順のどちらであってもかまわない。この場合、上記の符号化ビット列のソートにしたがって検査行列Ｈの列ベクトルがソートされていても、いなくてもかまわない。またこのことによって一般性も失われない。
さらにソーティング部１２は、変数ノードの次数によってソートされた符号化ビット列を変調信号点で必要とされる通信路での誤り耐性のレベル数でグルーピングする（ステップＳ３）。例えば図８に示した４値ＰＡＭ変調では、各変調信号点に割り当てられる２ビットＸＹは、互いに異なる誤り耐性を有するため、２つの誤り耐性レベルを有する。この例では、ソーティング部１２は次数の多い方のグループと次数の少ない方のグループの２つのグループをつくる。他の変調方式についても、各変調信号点の配置と各変調信号点へのビットのマッピングによって、誤り耐性のレベル数が決まる。また、次数によるグルーピングにおいて、各グループの各ノードの次数が均一であっても不均一であってもかまわない。
次に、インターリーブ部１３がソーティング部１２で形成されたグループ毎の符号化ビット列でインターリーブを行う（ステップＳ４）。この動作は行っても、行われなくても一般性は失われない。次に、マッピング部１４がグルーピングされた符号化ビットを変調信号点へマッピングする（ステップＳ５）。この場合、送信側で用いられる変調方式による誤り耐性のレベルにしたがって、グルーピングを行った符号化ビットをそれぞれ割り当てる。
次に、変調信号点への異なるラベリングをした場合の各符号化ビットを各変調信号点にマッピングする手法の具体例を図１０を参照して説明する。図１０は、４値ＰＡＭの場合での変調信号点への異なるラベリングの例を示した図である。
４値ＰＡＭの場合の変調信号点へのバイナリラベリングとして代表的なものとしてグレイラベリングとセットパーティショニングがある。図１０のそれぞれのラベリングでは、信号点に割り当てられるビットＸ及びビットＹに対する誤り確率がそれぞれ異なる。図１０に示すグレイラベリングは図８と同様なバイナリラベリングであり、ビットＸが誤りにくいのに対しビットＹは誤りやすい。換言すれば、ビットＸの方がビットＹよりも誤り耐性が大きい。このことは、図８を参照して上述したように信号点とラベル付けされたビットの判定領域から容易にわかる。
一方、セットパーティショニングでは、ビットＹの誤り確率に比較してビットＸの誤り確率が高い。しかし、ビットＸが正しく判断されビットＸのサブセットが決定されれば、ビットＹの誤り確率はさらに低くなる。この特性を利用して、グレイラベル及びセットパーティションへの変数ノードの割り当て基準を定義する。
図１に示す無線受信装置５０のように、無線受信装置５０のＬＤＰＣ復号器５５の判定結果を検波器５２が受け取ることができない場合、ビットＸ及びビットＹの通信路から得られる信頼度が直接、復号特性に影響する。図１０のグレイラベルの場合、ＬＤＰＣの変数ノードのうち、次数の大きな、すなわち多くの枝が接続している変数ノードを含むグループを誤り確率の高いビットＹに割り当て、次数の小さな変数ノードを含むグループを誤り確率の低いビットＸに割り当てることによって、良好な誤り率特性を得ることが可能になる。また、図１０のセットパーティショニングの場合では、ビットＹへ次数の小さな変数ノードを含むグループ、ビットＸへ次数の大きな変数ノードを含むグループをマッピングすることにより良好な結果を得ることができる。
しかしながら、後述する図１８のように、無線受信装置７０のＬＤＰＣ復号器５５の判定結果を検波器５２が受け取ることができる場合、セットパーティショニングでは、次数の大きな変数ノードを含むグループを誤り確率の低いビットＹへ割り当て、次数の小さな変数ノードを含むグループを誤り確率の高いビットＸへ割り当てることで良好な誤り率特性を得ることができる。一方、グレイラベルでは、図１８の無線受信装置７０でも無線受信装置５０の場合と同様な割り当てで良好な誤り率特性を得ることができる。
このように変数ノードの次数に従うグルーピングによって複数の変調信号点上の誤り確率の異なるバイナリラベルへ符号化ビット列すなわち複数の変数ノードを割り当て、同じ信号点へのラベリングであっても受信側の復号処理によって誤り率特性が異なる。同様に他の変調方式でも、変調信号へのラベル付けによってグルーピングされた変数ノードを、どのように変調信号点へ割り当てるかを、使用する信号点の配置と信号点のラベリング及び復号処理方法によって定義する必要がある。本実施形態では、変数ノードのグルーピングと複数の変調方式へのラベリングを対応させるものとし、使用する変調方式によってグルーピングの方法と信号点への符号化ビット列の割り当てについて最良な組み合わせを導出する。
（第２の実施形態）
本実施形態の無線送信装置２０及び無線受信装置６０の具体的な構成の一例を図１２を参照して説明する。図１２は第２の実施形態に係る無線送信装置２０及び無線受信装置６０のブロック図である。
本実施形態の無線送信装置２０は、第１の実施形態の無線送信装置１０と比較して、通信路状態受信部２１が新たに加わったことのみ異なり、他のブロックは無線送信装置１０と同様である。また、本実施形態の無線受信装置６０は、第１の実施形態の無線受信装置５０と比較して、通信路状態送信部６１が新たに加わったことのみ異なり、他のブロックは無線受信装置５０と同様である。なお、上述した実施形態で参照した図面にある同様なブロックは同一の符号を付してその説明は省略する。
通信路状態受信部２１は、無線受信装置６０からの通信路状態を含んだ信号を受信するためのものである。マッピング部１４はこの通信路状態に応じて複数の各符号化ビット列を各変調信号点にマッピングするマッピングパターンを決定する。
通信路状態送信部６１は、受信信号復調器５１が受信した受信信号に基づいてフェージングによる通信路状態を検出し、無線送信装置２０の通信路状態受信部２１にこの通信路状態を含んだ信号を送信する。また、通信路状態送信部６１が通信路状態に応じて各符号化ビットを各変調信号点にマッピングするマッピングパターンを決定して、無線受信装置６０宛てにマッピングパターンを送信してもよい。この場合は、通信路状態受信部２１は無線受信装置６０からマッピングパターンを受信して、マッピング部１４はこの受信したマッピングパターンに応じたマッピングを行う。
次に、無線送信装置２０の動作を図１３を参照して説明する。図１３は、無線送信装置２０の動作を示すフローチャートである。
まず、通信路状態受信部２１が無線受信装置６０からの通信路状態を含んだ信号を受信し、無線送信装置２０は周波数軸上、若しくは時間軸上での通信路通信路の劣化状態を認識する（ステップＳ１１）。マッピング部１４が検出した通信路状態に応じて符号化ビット列のマッピングパターンを決定する（ステップＳ１２）。マッピングパターンを決定する具体的な例を後に図１４（周波数軸上）及び図１５（時間軸上）を参照して説明する。
ステップＳ１２で決定されたマッピングパターンに応じて復号器の構成が決定され、ＬＤＰＣ符号器１１が送信データを受け取り、この送信データをＬＤＰＣ符号化する（ステップＳ１３）。ソーティング部１２が、検査行列Ｈより得られる変数ノードの次数にしたがって、得られた符号化ビット列をソートする（ステップＳ１４）。ソーティング部１２が、ソートされた符号化ビット列を、無線送信装置２０が使用している変調方式に応じた数のグループにグルーピングする（ステップＳ１５）。
インターリーブ部１３が、ソーティング部１２で形成されたグループごとの符号化ビットでインターリーブを行う（ステップＳ１６）。マッピング部１４は、ステップＳ１２で決定されたマッピングパターンにしたがって、各グループの各符号化ビットを変調信号点にマッピングする（ステップＳ１７）。
ここで、図１３のステップＳ１２で決定されるマッピングパターンを決定する具体的な例を図１４及び図１５を参照して説明する。図１４は、周波数軸上でのＳＮＲに応じて、あるサブキャリアに割り当てる変数ノードを決定することを示す図である。図１５は、時間軸上でのＳＮＲに応じて、変数ノードの割り当てを決定することを示す図である。
図１４のような周波数特性を持つマルチキャリア通信システムでは、各サブキャリアでＳＮＲ（Signal to Noise Ratio）、すなわち通信路状態が異なる。この場合、通信路状態の悪いサブキャリアへは誤りに対して耐性の大きい次数の大きい変数ノードを割り当て、通信路状態のよいサブキャリアへは誤りに対して耐性の少ない次数の小さい変数ノードを割り当てることにより、マルチキャリア通信システム全体の特性の劣化を防ぐことができる。
また、図１５のような時間軸上で特性の変化する通信路システムにおいても時間軸上でＳＮＲの高いところに符号化ビット列中の誤り耐性の小さいグループ、ＳＮＲの低い所に誤り耐性の大きいグループをマッピングすることによりシステム全体の特性劣化を防ぐことができる。
また、上記のようなマッピング手法では、時間的若しくは周波数的に周期性のある通信路状態においては適応的な制御が可能になる。この場合のマッピングを図１６を参照して説明する。図１６は、マッピング制御の例を示した図である。図１６は、通信路の状況に逐次適応するＬＤＰＣ符号化ビット列のマッピング制御を示している。
図１６のような通信路状態の変化があった場合、通信路状態受信部２１がある着目する時間における通信路の時間状況を検出する。通信路状態受信部２１がその時間内での誤り特性をいくつかのレベルにグルーピングを行う。ソーティング部１２が、例えば、そのグルーピングに応じてＬＤＰＣ符号化ビット列に対してもグルーピングを行い、各誤り耐性レベルへマッピングを行っていく。このようにすることによって、特性に応じた符号器構成の変更をその都度行うことなく符号器の出力のみのマッピング規則の情報を送信側及び受信側で共有することで、時間的に変化する通信路状態に迅速に対応することができる。
時間的若しくは周波数的に周期性のある通信路状態において、次数によってソートされた符号化ビット列のマッピングの開始位置を通信路の状況に合わせて設定することにより、符号器及びインターリーブの設定を変更することなく通信状況に応じた誤り制御が可能になる。
図１６で説明した無線送信装置２０及び無線受信装置６０の具体的な動作の一例を図１７を参照して説明する。
ＬＤＰＣ符号器１１が符号化ビット列を出力し（ステップＳ２１）、ソーティング部１２が次数に応じて符号化ビット列をソートし（ステップＳ２２）、ＳＮＲに応じてソートされた符号化ビット列をグルーピングする（ステップＳ２３）。そして、マッピング部１４が各グループの符号化ビット列を通信路状態に応じてサブキャリア等にマッピングする（ステップＳ２４）。そして多値送信信号変調器１５がマッピングされた信号を変調し、無線受信装置６０に送信する（ステップＳ２５）。
無線受信装置６０は、受信信号復調器５１が無線送信装置２０からの信号を受信し（ステップＳ２６）、通信路状態送信部６１が通信路状態を検出し（ステップＳ２７）、この検出した通信路状態に基づいて各グループの符号化ビットを変調信号点にどのようにマッピングするかを示すマッピングパターンを決定し、この決定されたマッピングパターンを無線送信装置２０に向けて送信する（ステップＳ２８）。無線送信装置２０は、無線受信装置６０からマッピングパターンを受信し、このマッピングパターンに応じたマッピングを行う（ステップＳ２９）。また、無線送信装置２０から無線受信装置６０が受信した信号は、検波器５２から逆ソーティング部５４を介してグルーピングを解除した後（ステップＳ３０）、ＬＤＰＣ復号器５５が復号する（ステップＳ３１）。
このような動作をする無線送信装置２０では、送信機側で通信路に適した符号器の再構成のために、通信路状態の全ての情報をアップリンクによって送る必要はなく、グルーピングによるマッピングパターンのみの情報を送信するだけでよいため、高速にダウンリンク側の通信路状態に適した符号化ビット列のマッピングパターンを共有することが可能になる。この場合、グルーピングパターンの数は、より詳細な情報として通信路状態に対応するためには多く設定し、ある程度の範囲で特性の劣化が抑えられる場合には少なく設定することによってマッピングパターンによる処理量を小さく抑えることができ、通信路状態に応じた符号化を容易に行うことが可能になる。
以上に説明した第２の実施形態によれば、ＬＤＰＣ符号を用いた無線通信システムにおいて、フェージングなどで通信路の時間軸上若しくは周波数軸上での特性が変化する下で、その通信路状態の変化を検出する手段を備えた通信システムによって、通信路の状態に応じた符号化系列のマッピングを制御することができ、情報をより的確に復号することが可能になる。
（第３の実施形態）
本実施形態の無線送信装置１０及び無線受信装置７０の具体的な構成の一例を図１８を参照して説明する。図１８は第３の実施形態に係る無線送信装置１０及び無線受信装置７０のブロック図である。
本実施形態の無線送信装置１０は、第１の実施形態の無線送信装置１０と同様である。また、本実施形態の無線受信装置７０は、第１の実施形態の無線受信装置５０と比較して、ソーティング部７１、インターリーブ部７２、及び、重み付け部７３が新たに加わったことのみが異なり、他のブロックは無線受信装置５０と同様である。なお、上述した実施形態で参照した図面にある同様なブロックは同一の符号を付してその説明は省略する。
本実施形態は、無線受信装置７０で繰り返し受信信号を復調する場合の例である。
ソーティング部７１及びインターリーブ部７２は、それぞれソーティング部１２及びインターリーブ部１３と同様な構成で、逆ソーティング部５４及びデインターリーブ部５３と逆の動作をする。すなわち、ソーティング部７１は複数の変数ノードの尤度値をソートする。インターリーブ部７２は、ソートされた尤度値にインターリーブを行う。
重み付け部７３は、変数ノードの尤度値から検波器５２での受信信号の尤度値への重み付けを計算し、この重み付けを検波器５２に出力する。検波器５２は、この重み付けに応じて受信信号の尤度値を補正する。
したがって、本実施形態によれば、第１の実施形態よりもより正確に受信尤度値の導出を最適化して情報を的確に復号することが可能になる。
第３の実施形態の変形例として、図１９に示したように、上記の第３の実施形態の構成に加え、第２の実施形態のように、通信路状態を把握することが可能な部を無線送信装置及び無線受信装置に設ける。すなわち、この変形例は、第２の実施形態と第３の実施形態の無線通信システムを合体させたものであり、動作及び効果はそれぞれの実施形態の無線通信システムを合わせたものになる。
以上に説明した第３の実施形態によれば、ＬＤＰＣ符号を用いた無線通信システムにおいて、情報をより的確に復号することが可能になる。
（第４の実施形態）
本実施形態の無線通信システムは、次数による誤り耐性についてのグルーピングは、単一の符号化ビット列内でのグルーピングに限らず、複数の符号化ビット列に対して複数のビット列中の次数を総合してグルーピングを行う場合の例である。
本実施形態の無線送信装置３０及び無線受信装置９０の具体的な構成の一例を図２０を参照して説明する。図２０は第４の実施形態に係る無線送信装置３０及び無線受信装置９０のブロック図である。
本実施形態の無線送信装置３０は、第１の実施形態の無線送信装置１０と比較して、ＬＤＰＣ符号器、ソーティング部、及び、インターリーブ部が複数個あることのみが異なり、他のブロックは無線送信装置１０と同様である。図２０では、第１の実施形態の無線送信装置１０に、ブロックとして、ＬＤＰＣ符号器３１、ソーティング部３２、及び、インターリーブ部３３が新たに加わり、無線送信装置３０はＬＤＰＣ符号器、ソーティング部、及び、インターリーブ部をそれぞれ２個ずつ備える。また、本実施形態の無線受信装置９０は、第１の実施形態の無線受信装置５０と比較して、デインターリーブ部、逆ソーティング部、及び、ＬＤＰＣ復号器が複数個あることのみが異なり、他のブロックは無線受信装置５０と同様である。なお、上述した実施形態で参照した図面にある同様なブロックは同一の符号を付してその説明は省略する。ここで、無線送信装置３０のＬＤＰＣ符号器、ソーティング部、及び、インターリーブ部のそれぞれの個数と、無線受信装置９０のデインターリーブ部、逆ソーティング部、及び、ＬＤＰＣ復号器のそれぞれの個数は同数に設定される。この個数は、本実施形態では２個に設定してある。
本実施形態は、複数の送信データをそれぞれの送信データに対応してＬＤＰＣ符号化する場合の無線通信システムである。図２１に示すように、無線送信装置３０は、送信データをＬＤＰＣ符号化して、ソーティング及びグルーピングして、インターリーブするまでは各送信データごとに行い、マッピング部１４で複数の送信データから得られる複数の符号化ビット列の全てのグループを各変調信号点にマッピングする。
例として図２１に示すように、２つの送信データから符号化ビット列１及び符号化ビット列２がＬＤＰＣ符号器１１、ソーティング部１２、及び、インターリーブ部１３によって得られる。これらの複数の符号化ビット列は、図２１の変数ノードを囲む楕円で示されるようにそれぞれでグルーピングされている。すなわち、符号化ビット列１ではｇ１及びｇ２にグルーピングされ、符号化ビット列２ではｇ３及びｇ４にグルーピングされる。その後、マッピングする際には各符号化ビット列ごとで変調信号点にマッピングするのではなく、符号化ビット列１と符号化ビット列２を合わせた４グループの全ての符号化ビット列を変調信号点にマッピングする。
次に、本実施形態の第１の変形例を図２２を参照して説明する。図２２は第４の実施形態の第１の変形例に係る無線送信装置４０及び無線受信装置１５０のブロック図である。
本変形例の無線送信装置４０は、上記の無線送信装置３０と比較して、ＬＤＰＣ符号器のみが複数個あるだけでソーティング部及びインターリーブ部はそれぞれ１つずつ設けられていることのみが異なり、他のブロックは無線送信装置３０と同様である。また、本変形例の無線受信装置１５０は、無線受信装置９０と比較して、ＬＤＰＣ復号器のみが複数個あるだけで逆ソーティング部及びデインターリーブ部はそれぞれ１つずつ設けられていることのみが異なり、他のブロックは無線送信装置３０と同様である。なお、上述した実施形態で参照した図面にある同様なブロックは同一の符号を付してその説明は省略する。ここで、無線送信装置４０のＬＤＰＣ符号器の個数と、無線受信装置１５０のＬＤＰＣ復号器の個数は同数に設定される。この個数は、本実施形態では２個に設定してある。
本変形例は、複数の送信データをそれぞれの送信データに対応してＬＤＰＣ符号化する場合の無線通信システムであるが、ソーティングから後の処理を各送信データごとに行わず、２つの送信データを合わせたＬＤＰＣ符号化された送信データについて行うことが上記実施形態とは異なる。
無線送信装置４０は、各送信データをＬＤＰＣ符号化して、その後、ソーティング部１２がＬＤＰＣ符号化された各送信データの双方を入力し、合成した送信データをソーティングして、インターリーブ部１３がインターリーブし、マッピング部１４で複数の送信データから得られる送信ビット列の全てのグループを各変調信号点にマッピングする。
例として図２３に示すように、２つの送信データから符号化ビット列１及び符号化ビット列２がそれぞれＬＤＰＣ符号器１１及びＬＤＰＣ符号器３１によって得られる。これらの複数の符号化ビット列を合わせてソーティング部１２に入力する。本例では、グルーピングはｎ１の変数ノードからｎ１２までの変数ノードまでの符号化ビット列１及び符号化ビット列２の全ての変数ノード間で行われる。その後、マッピングする際には各符号化ビット列ごとで変調信号点にマッピングするのではなく、符号化ビット列１と符号化ビット列２を合わせたグループの全ての符号化ビット列を変調信号点にマッピングする。
次に、本実施形態の第２の変形例を図２４を参照して説明する。図２４は第４の実施形態の第２の変形例に係る無線送信装置１００及び無線受信装置１６０のブロック図である。
本変形例の無線送信装置１００は、第１の変形例の無線送信装置４０と比較して、ＬＤＰＣ符号器３１を設けないことのみが異なり、他のブロックは無線送信装置４０と同様である。すなわち、複数の送信データを入力しある送信データはＬＤＰＣ符号器１１で符号化した後にソーティング部１２に入力させ、他のある送信データは符号化せずに直接、ソーティング部１２に入力させる。
また、本変形例の無線受信装置１６０は、第１の変形例の無線受信装置１５０と比較して、ＬＤＰＣ復号器９３を設けないことのみが異なり、他のブロックは無線受信装置１５０と同様である。すなわち、符号化されているデータを受信した場合にはＬＤＰＣ復号器５５で復号し、符号化されていないデータを受信した場合にはＬＤＰＣ復号器５５を介さない。無線受信装置１６０は、符号化部分の復号後、その情報を使って検波器５２から無符号化データを取り出す。
例として図２５に示すように、１つの送信データはＬＤＰＣ符号器１１を介さず無符号化ビット列として直接、ソーティング部１２に入力され、別の１つの送信データはＬＤＰＣ符号器１１に入力され符号化ビット列に符号化されてソーティング部１２に入力される。ソーティング部１２は無符号化ビット列及び符号化ビット列を合わせてソーティングし、インターリーブ部１３はソーティングされたビット列をインターリーブする。ソーティング部１２が無符号化ビット列及び符号化ビット列をグルーピングする際には、無符号化ビット列は最低次数であるとみなされてソーティングされグルーピングされる。そして、マッピング部１４は、各グループの符号化ビット列を各変調信号点にマッピングする。
以上に説明した第４の実施形態によれば、単一の符号化ビット列内でのグルーピングに限らず、複数の符号化ビット列に対しても、ＬＤＰＣ符号を用いた無線通信システムにおいて、情報をより的確に復号することが可能になる。
（第５の実施形態）
本実施形態の無線送信装置１１０及び無線受信装置１７０の具体的な構成の一例を図２６を参照して説明する。図２６は、第５の実施形態に係る無線送信装置１１０及び無線受信装置１７０のブロック図である。
本実施形態の無線送信装置１１０は、第１の実施形態の無線送信装置１０と比較して、パンクチャリング部１１０１が新たに加わったことのみが異なり、他のブロックは無線送信装置１０と同様である。また、本実施形態の無線受信装置１７０は、第１の実施形態の無線受信装置５０と比較して、デパンクチャリング部１７０１が新たに加わったことのみが異なり、他のブロックは無線受信装置５０と同様である。なお、上述した実施形態で参照した図面にある同様なブロックは同一の符号を付してその説明は省略する。
パンクチャリング部１１０１は、ソーティング部１２でソーティングされた符号化ビット列のうち、誤り耐性の最も大きいグループについてはパンクチャを行い、無線送信装置１１０がこれらの符号化ビット列を送信しないように制御する。誤り耐性の最も大きいグループは、パンクチャされなかった符号化ビット列に対応する受信信号から誤り訂正によって復元することができる可能性が大きいので、最も誤り耐性の大きいグループにパンクチャを行ってもパンクチャによってデータ通信が阻害される可能性は少ない。
デパンクチャリング部１７０１は、受信信号からの尤度値にパンクチャされた符号化ビット列に対する尤度値を埋め込むためのものである。
符号化ビット列の例を挙げて図２７を参照して具体的に説明する。図２７に示した変数ノードｎ１、ｎ２、ｎ３が誤り耐性の最も大きいグループ（次数３）に属し、変数ノードｎ４、ｎ５、ｎ６に対応する符号化ビット列が送信されるグループ（次数１）に属している。無線受信装置１７０は、受信した符号化ビット列のグループ（次数１）をマッピングすることにより、無線送信装置１１０が誤り耐性の最も大きい符号化ビット列のグループ（次数３）を送信しなくても、誤り耐性の最も大きい符号化ビット列のグループ（次数３）の変数ノードにつながるパスからの情報を受け取ることにより、誤り耐性の最も大きい符号化ビット列の情報を復号することが可能である。この場合、実際に送信される情報量が少なくなるため、本実施形態の無線通信システムによれば伝送レートを容易に向上させることが可能になる。
本実施形態によれば、変数ノードの次数にしたがってソートによって誤りへの耐性が順位付けされた情報がある下でグルーピングを行った場合、誤りに対して耐性の大きなグループをパンクチヤすることにより、容易に誤りに耐性のあるパンクチヤパターンを見つけることが可能になる。
以上に説明した第５の実施形態によれば、ＬＤＰＣ符号を用いた無線通信システムにおいて、パンクチャにより無線送信装置１１０が送信する送信データのデータ量を減らすことができるので、情報をより的確に復号しつつ通信の伝送速度を上げることが可能になる。
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
本発明の第１の実施形態に係る無線送信装置及び無線受信装置のブロック図。 全ての変数ノードの次数が同じ場合の２部グラフの一例を示す図。 （Ａ）は全ての変数ノードの次数が同じ場合の検査行列の一例を示す図であり、（Ｂ）は異なる次数の変数ノードを含む場合の検査行列の一例を示す図。 ２部グラフ上でパスの削除、パスの追加、パスの切り換えを示す図。 図４の操作を検査行列上で示す図。 ２部グラフ上で図１のＬＤＰＣ復号器５５の復号処理を示す図。 異なる次数の変数ノードを含む場合の２部グラフの一例を示す図。 変調方式が４値ＰＡＭである場合の変調信号点とその誤り耐性を示す図。 図１の無線送信装置の動作を示す図。 ４値ＰＡＭの場合での変調信号点への異なるラベリングの例を示す図。 変調方式が８値ＰＳＫである場合のあるラベリングでのマッピングの例を示す図。 本発明の第２の実施形態に係る無線送信装置及び無線受信装置のブロック図。 図１２の無線送信装置の動作を示すフローチャート。 周波数軸上の通信路状態に基づいてマッピングパターンを決定する様子を示す図。 時間軸上の通信路状態に基づいてマッピングパターンを決定する様子を示す図。 通信路の状況に逐次適応するＬＤＰＣ符号化ビット列のマッピング制御を示す図。 図１２の無線送信装置及び無線受信装置の具体的な動作の一例を示す図。 本発明の第３の実施形態に係る無線送信装置及び無線受信装置のブロック図。 図１８の変形例である無線送信装置及び無線受信装置のブロック図。 本発明の第４の実施形態に係る無線送信装置及び無線受信装置のブロック図。 図２０の無線送信装置が行うソート、グルーピング及びマッピングを示す２部グラフ。 図２０の第１の変形例である無線送信装置及び無線受信装置のブロック図。 図２２の無線送信装置が行うソート、グルーピング及びマッピングを示す２部グラフ。 図２０の第２の変形例である無線送信装置及び無線受信装置のブロック図。 図２４の無線送信装置が行うソート、グルーピング及びマッピングを示す２部グラフ。 本発明の第５の実施形態に係る無線送信装置及び無線受信装置のブロック図。 図２６の無線送信装置でパンクチャのパターンを示す２部グラフ。
符号の説明
１０・・・無線送信装置、１１・・・ＬＤＰＣ符号器、１２・・・ソーティング部、１３・・・インターリーブ部、１４・・・マッピング部、１５・・・多値送信信号変調器、２０・・・無線送信装置、２１・・・通信路状態受信部、３０・・・無線送信装置、３１・・・符号器、３２・・・ソーティング部、３３・・・インターリーブ部、４０・・・無線送信装置、５０・・・無線受信装置、５１・・・受信信号復調器、５２・・・検波器、５３・・・デインターリーブ部、５４・・・逆ソーティング部、５５・・・ＬＤＰＣ復号器、６０・・・無線受信装置、６１・・・通信路状態送信部、７０・・・無線受信装置、７１・・・ソーティング部、７２・・・インターリーブ部、７３・・・重み付け部、９０・・・無線受信装置、９３・・・ＬＤＰＣ復号器、１００・・・無線送信装置、１１０・・・無線送信装置、１５０・・・無線受信装置、１６０・・・無線受信装置、１７０・・・無線受信装置、１１０１・・・パンクチャリング部、１７０１・・・デパンクチャリング部

Claims (6)

  1. ＬＤＰＣ（Low Density Parity Check）符号を使用して情報ビットを符号化して符号化ビットを生成する符号化ステップと、
    符号化ビットをＬＤＰＣ符号の検査行列の変数ノードの次数に従ってソートするステップと、
    ソートされた符号化ビットを、使用する変調方式に従って複数のグループにグループ化するステップと、
    各グループ毎の誤り耐性と変調信号点における各ビットの誤り耐性とが互いに弱め合わないように各符号化ビットを変調信号点にマッピングするステップとを備えたことを特徴とするＬＰＣ符号を用いた符号化ビットのマッピング方法。
  2. 各前記グループでインターリーブを行うステップをさらに具備することを特徴とする請求項１に記載のＬＰＣ符号を用いた符号化ビットのマッピング方法。
  3. ＬＤＰＣ（Low Density Parity Check）符号を使用して情報ビットを符号化して符号化ビットを生成する符号化ステップと、
    符号化ビットをＬＤＰＣ符号の検査行列の変数ノードの次数に従ってソートするステップと、
    ソートされた符号化ビットを、使用する変調方式に従って複数のグループにグループ化するステップと、
    通信路の状態を検出するステップと、
    各グループ毎の誤り耐性と検出した通信路の状態から得られる各ビットの誤り耐性とが互いに弱め合わないように各符号化ビットを変調信号点にマッピングするステップとを備えたことを特徴とするＬＰＣ符号を用いた符号化ビットのマッピング方法。
  4. 各前記グループでインターリーブを行うステップをさらに具備することを特徴とする請求項３に記載のＬＰＣ符号を用いた符号化ビットのマッピング方法。
  5. ＬＤＰＣ（Low Density Parity Check）符号を用いて情報ビットを符号化することにより符号化ビットを生成し、生成された符号化ビットをＬＤＰＣ符号の検査行列の変数ノードの次数に従ってソートし、ソートされた符号化ビットを、使用する変調方式に従って複数のグループにグループ化し、各グループ毎の誤り耐性と変調信号点における各ビットの誤り耐性とが互いに弱め合わないように各符号化ビットを変調信号点にマッピングし、該マッピングされた符号化データを前記変調方式で変調して送信する送信装置。
  6. ＬＤＰＣ（Low Density Parity Check）符号を用いて情報ビットを符号化することにより符号化ビットを生成し、生成された符号化ビットをＬＤＰＣ符号の検査行列の変数ノードの次数に従ってソートし、ソートされた符号化ビットを、使用する変調方式に従って複数のグループにグループ化し、各グループ毎の誤り耐性と変調信号点における各ビットの誤り耐性とが互いに弱め合わないように各符号化ビットを変調信号点にマッピングし、該マッピングされた符号化データを前記変調方式で変調して送信する送信装置より送信された信号を受信する受信装置。
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