本発明は、ブロック長(符号長)、符号化率を可変とする無線・有線を利用した放送・通信システムにおいて、受信装置がより高いデータの受信品質を得るための、システムで使用するLDPC符号の設定に関する発明である。
図1は、送信装置100と受信装置150で構成されている、無線を利用したシステムの構成の一例を示している。なお、図1では、無線を利用したシステムとしているが、これに限ったものではなく、有線(同軸ケーブル、ケーブル、光など)を利用したシステムであってもよい。
符号化部103は、情報101、制御情報102を入力とし、制御情報102に含まれる送信装置が誤り訂正符号化に使用する符号の情報、例えば、符号化率、符号長(ブロック長)の情報に基づいた誤り訂正符号化を行い、誤り訂正符号化後のデータ104を出力する。
パンクチャ部105は、制御情報102、誤り訂正符号化後のデータ104を入力とし、制御情報102に含まれる送信装置が誤り訂正符号化に使用する符号の情報、例えば、符号化率、符号長(ブロック長)の情報に基づき、誤り訂正符号化後のデータ104に対し、パンクチャを行うか、行わないか(ビット系列の一部を削除するか、しないか)の判断を行い、データ106を出力する。
インタリーブ部107は、制御情報102、データ106を入力とし、制御情報102に含まれるインタリーブ方法に関する情報に基づき、データの並び換えを行い、並び変え後のデータ108を出力する。
マッピング部109は、制御情報102、並び変え後のデータ108を入力とし、制御情報102に含まれる変調方法に関する情報に基づいて、マッピングを行い、ベースバンド信号110を出力する。
無線部112は、制御情報102、ベースバンド信号110、パイロット信号111を入力とし、制御情報102から受信機が復調するための制御情報シンボル(変調方式、誤り訂正符号の方式等に関する情報を含む)およびパイロットシンボル等をデータシンボルに挿入するなどの処理を行い、フレームを生成し、また、制御情報102に基づき信号処理を施し(例えば、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)を用いている場合は、それに基づく信号処理、時空間符号やMIMO(Multiple Input-Multiple-Output)方式を用いている場合は、それに基づく信号処理、周波数変換、帯域制限、増幅等の処理を施し)、送信信号113を出力し、送信信号113はアンテナ114から電波として出力される。(なお、アンテナ数を2として説明しているが、これに限ったものではない。)
図1の150は、送信装置100が送信した変調信号を受信する受信装置の構成の一例を示している。
無線部153はアンテナ151で受信した受信信号152、周波数変換等の処理を施し、ベースバンド信号154を出力する。
同期部155は、ベースバンド信号154を入力とし、ベースバンド信号に含まれるパイロットシンボルやプリアンブル等を用いて、周波数同期、および、時間同期のための処理を施し、同期信号156を出力する。
チャネル推定部157は、ベースバンド信号154を入力とし、ベースバンド信号に含まれるパイロットシンボルやプリアンブル等を用いて、チャネル推定を行い、チャネル推定信号15出力する。
制御情報復調部159は、ベースバンド信号154を入力とし、ベースバンド信号に含まれる制御情報シンボルの復調を行い、制御情報信号160を出力する。
復調部161は、ベースバンド信号154、同期信号156、チャネル推定信号158、制御情報信号160を入力とし、制御情報信号160に含まれる変調方式等の送信方法に関する情報に基づき、同期信号156、チャネル推定信号158を用いて、ベースバンド信号154に含まれるデータシンボルの例えば各ビットの対数尤度比を求め、対数尤度比信号162を出力する。
デインタリーブ部163は、制御情報信号160、対数尤度比信号162を入力とし、制御情報信号160に含まれるインタリーブ方式に関する情報に基づき、対数尤度比の順番の並び替えを行い、並び替え後の対数尤度比信号164を出力する。
挿入部165は、制御情報信号160を入力とし、制御情報信号160における誤り訂正符号のブロック長(符号長)、符号化率の情報に基づき、送信装置がパンクチャを行ったか、行っていないか(ビット系列の一部を削除したか、しなかったか)の判断を行う。
挿入部165は、「送信装置がパンクチャを行った」と判断した場合、並び替え後の対数尤度比信号164に対し、送信装置がパンクチャ(削除)を行ったビットに相当する対数尤度比(例えば、値は「0」)をを挿入する。
挿入部165は、「送信装置がパンクチャを行っていない」と判断した場合、上述の対数尤度比の挿入は行わない。
そして、挿入部165は、第2の対数尤度比信166を出力する。
復号部167は、制御情報信号160、第2の対数尤度比信号166を入力とし、制御情報信号に含まれる誤り訂正符号に関する情報に基づいた誤り訂正復号を行い、受信データ168を出力する。なお、本発明では、LDPC符号を扱っているため、パリティ検査行列に基づいて、信頼度伝搬(BP:belief propagation)復号(例えば、sum-product復号、min-sum復号、Laired BP復号など)が行われることになる。
LDPC符号について説明する。図2は、符号化器の構成を示している。
情報系列u=(x1,x2,…,xm)(201)とし、符号化系列s=(x1,x2,…,xm,p1,p2,…,pn)(203)とし、パリティ検査行列をHとしたとき、次式が成立する。(mは自然数とし、nは自然数とする。)
HsT=0
上式の関係を用いて、符号化器202は、情報系列u=(x1,x2,…,xm)を入力とし、符号化系列s=(x1,x2,…,xm,p1,p2,…,pn)を生成し、出力することになる。なお、符号化率R=m/(m+n)となる。なお、(p1,p2,…,pn)をパリティ系列と呼ぶことにする。
よって、1符号化ブロックとして、(x1,x2,…,xm,p1,p2,…,pn)の計m+nビットを送信装置は送信することになる。
このとき、パリティ検査行列Hの行数をn、列数をm+nが成立する。
なお、図2のような符号化を行う場合をここでは、「パンクチャを行わないLDPC符号化方法」と呼ぶことにする。
次に、パンクチャを利用したLDPC符号について説明する。
上述で説明したLDPC符号において、送信装置において、符号化系列s=(x1,x2,…,xm,p1,p2,…,pn)において、yビットの送信ないビットを決定し、送信装置は、決定したビット以外のm+n−yビットの系列を送信することになる。パンクチャを利用したLDPC符号の具体的な例を図3に示している。
図3において、例えば、「x3,…,xm-2,p1,…,pn-1」の計yビットを選択し、送信装置は、これらのyビットを送信しない、と決定し、送信しないと決定したビット以外の計m+n−yビットの系列z1,z2,z3,…,zm+n-y+2,zm+n-y+1 ,zm+n-yを送信することになる。
なお、図3の例では、送信しないyビットは情報系列およびパリティ系列の両者から選択しているが、これに限ったものではなく、情報系列のみから選択してもよいし、パリティ件列のみから選択してもよい。つまり、送信しないyビットは、符号化系列からどのように選択してもよい。
よって、1符号化ブロックとして、(z1,z2,z3,…,zm+n-y+2,zm+n-y+1,zm+n-y)の計m+n−yビットを送信装置は送信することになる。
なお、ここでは、上述の方法を「パンクチャを利用したLDPC符号化方法」と呼ぶことにする。
図4は、図3のように送信装置がデータを送信したときの受信装置の動作例の一例を示している。
系列z1,z2,z3,…,zm+n-y+2,zm+n-y+1,zm+n-yを受信装置が受信し、これらのビットの対数尤度比をLz1,Lz2,Lz3,…,Lzm+n-y+2,Lzm+n-y+1,Lzm+n-yとする。
図4に示すように、受信装置は、送信装置が送信しなかったビット「x3,…,xm-2,p1,…,pn-1」の計yビットの各ビットの対数尤度比を例えば「0(ゼロ)」と設定する。したがって、「x3の対数尤度比=、…、xm-2の対数尤度比=0、p1の対数尤度比=0、…、pn-1の対数尤度比=0」を挿入する。よって、x1,x2,x3,…,xm-2,xm-1,xm,p1,p2,p3,…,pn-2,pn-1,pnの各ビットの対数尤度比Lx1,Lx2,Lx3,…,Lxm-2,Lxm-1,Lxm,Lp1,Lp2,Lp3,…,Lpn-2,Lpn-1,Lpnが得られる。そして、受信装置は、Lx1,Lx2,Lx3,…,Lxm-2,Lxm-1,Lxm,Lp1,Lp2,Lp3,…,Lpn-2,Lpn-1,Lpnを用いて、BP復号を行い、受信データを得ることになる。
次に、送信装置が、符号化率R=γに対し、1符号化ブロックのビット数として、αビットとβビットをサポートしている場合を考える。なお、α、βは自然数とし、α<βが成立するものとする。
「パンクチャを利用したLDPC符号化方法」の場合、符号化率R=γ、1符号化ブロックαビットのために、符号長(ブロック長)α+vビット(ただし、vは自然数)、符号化率q(ただし、q<γ)のLDPC符号を用いることになり、その後、パンクチャを行う。なお、この方法を「方法#1」と名付ける。
同様に、「パンクチャを利用したLDPC符号化方法」の場合、符号化率R=γ、1符号化ブロックβビットのために、符号長(ブロック長)β+uビット(ただし、uは自然数)、符号化率q(ただし、q<γ)のLDPC符号を用いることになる。その後、パンクチャを行う。なお、この方法を「方法#2」と名付ける。
これに対し、「パンクチャを行わないLDPC符号化方法」の場合、符号化率R=γ、1符号化ブロックαビットのために、符号長(ブロック長)αビット、符号化率γのLDPC符号を用いることになる。なお、この方法を「方法#3」と名付ける。
同様に、「パンクチャを行わないLDPC符号化方法」の場合、符号化率R=γ、1符号化ブロックβビットのために、符号長(ブロック長)βビット、符号化率γのLDPC符号を用いることになる。なお、この方法を「方法#4」と名付ける。
α<βの関係が成り立つという条件のもとで、考察を行う。
このとき、1符号化ブロックのビット数がαビットの場合、「方法#1」は、「方法#3」より、高いデータの受信品質を与えるケースがある。
一方、1符号化ブロックのビット数がβの場合、「方法#4」は、「方法#2」より、高いデータの受信品質を与えるケースがある。
以下では、その理由について記載する。
1符号化ブロックのビット数αビットを実現するために、「方法#1」の場合、符号長(ブロック長)はαより大きいα+vビットLDPC符号を利用している。ここで、α<βであり、αが小さい場合、符号長(ブロック長)α+vビットにおける足されたvの値の貢献度が大きいため、符号長(ブロック長)αビットのLDPC符号を使用したときにに比べ、「方法#1」を使用したときのほうが、高いデータの受信品質が得られるケースがある。
一方で、1符号化ブロックのビット数βビットを実現するために、「方法2」の場合、符号長(ブロック長)はβより大きいβ+uビットLDPC符号を利用している。ここで、α<βであり、βが大きい場合、符号長(ブロック長)β+uビットにおける足されたuの値の貢献度が小さく、パンクチャによる劣化が大きい。したがって、符号長(ブロック長)βビットのLDPC符号を使用したとき、つまり、「方法#4」は「方法2」より高いデータの受信品質を与えるケースがある。
ただし、αとβの具体的な値に依存することになる。(また、αとβの値は、符号化率により変化する可能性がある。)以下、具体的な例を示す。
図5は、1符号化ブロックのビット数zと符号化率に対し、「方法#A」「方法#B」どちらを使用するか、を示した例である。なお、「方法#A」の場合、符号化率とは、LDPC符号の符号化率ではなく、パンクチャ後(送信しないビットを削除した後)の符号化率を意味している。
図5の例では、1符号化ブロックz=8100ビットのとき、符号化率5/15,6/15,7/15,8/15,9/15,10/15,11/15,12/15,13/15いずれも、「方法#A」で実現する。
そして、1符号化ブロックz=16200ビットのとき、符号化率5/15,6/15,7/15,8/15,9/15,10/15,11/15,12/15,13/15いずれも、「方法#A」で実現する。
1符号化ブロックz=64800ビットのとき、符号化率5/15,6/15,7/15,8/15,9/15,10/15,11/15,12/15,13/15いずれも、「方法#B」で実現する。
このとき、1符号化ブロックのビット数がある値のとき、「符号化率aのときの方式#A」「符号化率bのときの方式#A」(ただし、a≠bとする。)を考える。(ただし、符号化率a、符号化率bいずれもパンクチャ後(送信しないビットを削除した後)の符号化率であるものとする。)このとき、以下の条件を一つ以上満たすa,bが存在するものとする。
条件5−1:「符号化率aのときの方式#A」のもととなるLDPC符号と「符号化率bのときの方式#A」のもととなるLDPC符号は異なる符号である。
条件5−2:「符号化率aのときの方式#A」のもととなるLDPC符号のパリティ検査行列と「符号化率bのときの方式#A」のもととなるLDPC符号のパリティ検査行列は異なるものである。
条件5−3:「符号化率aのときの方式#A」のもととなるLDPC符号のパリティ検査行列の行数と「符号化率bのときの方式#A」のもととなるLDPC符号のパリティ検査行列の行数が異なるものである。
条件5−4:「符号化率aのときの方式#A」のもととなるLDPC符号のパリティ検査行列の列数と「符号化率bのときの方式#A」のもととなるLDPC符号のパリティ検査行列の列数が異なるものである。
1符号化ブロックのビット数をzビットとする。なお、zは自然数とする。
「パンクチャを利用したLDPC符号化方法」を利用し、1符号化ブロックzビットを実現する。なお、この方法を「方法#A」と名付ける。
「パンクチャを行わないLDPC符号化方法」を利用し、1符号化ブロックzビットを実現する。なお、この方法を「方法#B」と名付ける。
送信装置、受信装置は、図6に示すような符号化率の中から符号化率を設定し、また、図6に示すような1符号化ブロックのビット数から1符号化ブロックを選択するものとする。
図6は、1符号化ブロックのビット数zと符号化率に対し、「方法#A」「方法#B」どちらを使用するか、を示した例である。なお、「方法#A」の場合、符号化率とは、LDPC符号の符号化率ではなく、パンクチャ後(送信しないビットを削除した後)の符号化率を意味している。
図6の例では、1符号化ブロックz=8100ビットのとき、符号化率5/15,6/15,7/15,8/15,9/15,10/15,11/15,12/15,13/15いずれも、「方法#A」で実現する。
そして、1符号化ブロックz=16200ビットのとき、符号化率5/15,6/15,7/15,8/15,9/15,10/15,11/15,12/15,13/15いずれも、「方法#B」で実現する。
1符号化ブロックz=64800ビットのとき、符号化率5/15,6/15,7/15,8/15,9/15,10/15,11/15,12/15,13/15いずれも、「方法#B」で実現する。
このとき、1符号化ブロックのビット数がある値のとき、「符号化率aのときの方式#A」「符号化率bのときの方式#A」(ただし、a≠bとする。)を考える。(ただし、符号化率a、符号化率bいずれもパンクチャ後(送信しないビットを削除した後)の符号化率であるものとする。)このとき、以下の条件を一つ以上満たすa,bが存在するものとする。
条件6−1:「符号化率aのときの方式#A」のもととなるLDPC符号と「符号化率bのときの方式#A」のもととなるLDPC符号は異なる符号である。
条件6−2:「符号化率aのときの方式#A」のもととなるLDPC符号のパリティ検査行列と「符号化率bのときの方式#A」のもととなるLDPC符号のパリティ検査行列は異なるものである。
条件6−3:「符号化率aのときの方式#A」のもととなるLDPC符号のパリティ検査行列の行数と「符号化率bのときの方式#A」のもととなるLDPC符号のパリティ検査行列の行数が異なるものである。
条件6−4:「符号化率aのときの方式#A」のもととなるLDPC符号のパリティ検査行列の列数と「符号化率bのときの方式#A」のもととなるLDPC符号のパリティ検査行列の列数が異なるものである。
1符号化ブロックのビット数をzビットとする。なお、zは自然数とする。
「パンクチャを利用したLDPC符号化方法」を利用し、1符号化ブロックzビットを実現する。なお、この方法を「方法#A」と名付ける。
「パンクチャを行わないLDPC符号化方法」を利用し、1符号化ブロックzビットを実現する。なお、この方法を「方法#B」と名付ける。
送信装置、受信装置は、図7に示すような符号化率の中から符号化率を設定し、また、図7に示すような1符号化ブロックのビット数から1符号化ブロックを選択するものとする。
図7は、1符号化ブロックのビット数zと符号化率に対し、「方法#A」「方法#B」どちらを使用するか、を示した例である。なお、「方法#A」の場合、符号化率とは、LDPC符号の符号化率ではなく、パンクチャ後(送信しないビットを削除した後)の符号化率を意味している。
図7の例では、1符号化ブロックzが1000ビット以上9000ビット以下のとき、符号化率5/15,6/15,7/15,8/15,9/15,10/15,11/15,12/15,13/15いずれも、「方法#A」で実現する。
そして、1符号化ブロックzが10000ビット以上20000ビット以下のとき、符号化率5/15,6/15,7/15,8/15,9/15,10/15,11/15,12/15,13/15いずれも、「方法#A」で実現する。
1符号化ブロックzが50000ビット以上70000ビット以下のとき、符号化率5/15,6/15,7/15,8/15,9/15,10/15,11/15,12/15,13/15いずれも、「方法#B」で実現する。
このとき、1符号化ブロックのビット数がある値のとき、「符号化率aのときの方式#A」「符号化率bのときの方式#A」(ただし、a≠bとする。)を考える。(ただし、符号化率a、符号化率bいずれもパンクチャ後(送信しないビットを削除した後)の符号化率であるものとする。)このとき、以下の条件を一つ以上満たすa,bが存在するものとする。
条件7−1:「符号化率aのときの方式#A」のもととなるLDPC符号と「符号化率bのときの方式#A」のもととなるLDPC符号は異なる符号である。
条件7−2:「符号化率aのときの方式#A」のもととなるLDPC符号のパリティ検査行列と「符号化率bのときの方式#A」のもととなるLDPC符号のパリティ検査行列は異なるものである。
条件7−3:「符号化率aのときの方式#A」のもととなるLDPC符号のパリティ検査行列の行数と「符号化率bのときの方式#A」のもととなるLDPC符号のパリティ検査行列の行数が異なるものである。
条件7−4:「符号化率aのときの方式#A」のもととなるLDPC符号のパリティ検査行列の列数と「符号化率bのときの方式#A」のもととなるLDPC符号のパリティ検査行列の列数が異なるものである。
1符号化ブロックのビット数をzビットとする。なお、zは自然数とする。
「パンクチャを利用したLDPC符号化方法」を利用し、1符号化ブロックzビットを実現する。なお、この方法を「方法#A」と名付ける。
「パンクチャを行わないLDPC符号化方法」を利用し、1符号化ブロックzビットを実現する。なお、この方法を「方法#B」と名付ける。
送信装置、受信装置は、図8に示すような符号化率の中から符号化率を設定し、また、図8に示すような1符号化ブロックのビット数から1符号化ブロックを選択するものとする。
図8は、1符号化ブロックのビット数zと符号化率に対し、「方法#A」「方法#B」どちらを使用するか、を示した例である。なお、「方法#A」の場合、符号化率とは、LDPC符号の符号化率ではなく、パンクチャ後(送信しないビットを削除した後)の符号化率を意味している。
図8の例では、1符号化ブロックzが1000ビット以上9000ビット以下のとき、符号化率5/15,6/15,7/15,8/15,9/15,10/15,11/15,12/15,13/15いずれも、「方法#A」で実現する。
そして、1符号化ブロックzが10000ビット以上20000ビット以下のとき、符号化率5/15,6/15,7/15,8/15,9/15,10/15,11/15,12/15,13/15いずれも、「方法#B」で実現する。
1符号化ブロックzが50000ビット以上70000ビット以下のとき、符号化率5/15,6/15,7/15,8/15,9/15,10/15,11/15,12/15,13/15いずれも、「方法#B」で実現する。
このとき、1符号化ブロックのビット数がある値のとき、「符号化率aのときの方式#A」「符号化率bのときの方式#A」(ただし、a≠bとする。)を考える。(ただし、符号化率a、符号化率bいずれもパンクチャ後(送信しないビットを削除した後)の符号化率であるものとする。)このとき、以下の条件を一つ以上満たすa,bが存在するものとする。
条件8−1:「符号化率aのときの方式#A」のもととなるLDPC符号と「符号化率bのときの方式#A」のもととなるLDPC符号は異なる符号である。
条件8−2:「符号化率aのときの方式#A」のもととなるLDPC符号のパリティ検査行列と「符号化率bのときの方式#A」のもととなるLDPC符号のパリティ検査行列は異なるものである。
条件8−3:「符号化率aのときの方式#A」のもととなるLDPC符号のパリティ検査行列の行数と「符号化率bのときの方式#A」のもととなるLDPC符号のパリティ検査行列の行数が異なるものである。
条件8−4:「符号化率aのときの方式#A」のもととなるLDPC符号のパリティ検査行列の列数と「符号化率bのときの方式#A」のもととなるLDPC符号のパリティ検査行列の列数が異なるものである。
1符号化ブロックのビット数をzビットとする。なお、zは自然数とする。
「パンクチャを利用したLDPC符号化方法」を利用し、1符号化ブロックzビットを実現する。なお、この方法を「方法#A」と名付ける。
「パンクチャを行わないLDPC符号化方法」を利用し、1符号化ブロックzビットを実現する。なお、この方法を「方法#B」と名付ける。
送信装置、受信装置は、図9に示すような1符号化ブロックのビット数から1符号化ブロックを選択するものとする。なお、符号化率についても設定できるものとする。
図9は、1符号化ブロックのビット数zに対し、「方法#A」「方法#B」どちらを使用するか、を示した例である。なお、「方法#A」の場合、符号化率とは、LDPC符号の符号化率ではなく、パンクチャ後(送信しないビットを削除した後)の符号化率を意味している。
図9の例では、1符号化ブロックzが20000ビット未満のとき、「方法#A」を使用する。
そして、1符号化ブロックzが20000ビット以上のとき「方法#B」を使用する。
このとき、1符号化ブロックのビット数がある値のとき、「符号化率aのときの方式#A」「符号化率bのときの方式#A」(ただし、a≠bとする。)を考える。(ただし、符号化率a、符号化率bいずれもパンクチャ後(送信しないビットを削除した後)の符号化率であるものとする。)このとき、以下の条件を一つ以上満たすa,bが存在するものとする。
条件9−1:「符号化率aのときの方式#A」のもととなるLDPC符号と「符号化率bのときの方式#A」のもととなるLDPC符号は異なる符号である。
条件9−2:「符号化率aのときの方式#A」のもととなるLDPC符号のパリティ検査行列と「符号化率bのときの方式#A」のもととなるLDPC符号のパリティ検査行列は異なるものである。
条件9−3:「符号化率aのときの方式#A」のもととなるLDPC符号のパリティ検査行列の行数と「符号化率bのときの方式#A」のもととなるLDPC符号のパリティ検査行列の行数が異なるものである。
条件9−4:「符号化率aのときの方式#A」のもととなるLDPC符号のパリティ検査行列の列数と「符号化率bのときの方式#A」のもととなるLDPC符号のパリティ検査行列の列数が異なるものである。
1符号化ブロックのビット数をzビットとする。なお、zは自然数とする。
「パンクチャを利用したLDPC符号化方法」を利用し、1符号化ブロックzビットを実現する。なお、この方法を「方法#A」と名付ける。
「パンクチャを行わないLDPC符号化方法」を利用し、1符号化ブロックzビットを実現する。なお、この方法を「方法#B」と名付ける。
送信装置、受信装置は、図10に示すような1符号化ブロックのビット数から1符号化ブロックを選択するものとする。なお、符号化率についても設定できるものとする。
図10は、1符号化ブロックのビット数zに対し、「方法#A」「方法#B」どちらを使用するか、を示した例である。なお、「方法#A」の場合、符号化率とは、LDPC符号の符号化率ではなく、パンクチャ後(送信しないビットを削除した後)の符号化率を意味している。
図10の例では、1符号化ブロックzが10000ビット未満のとき、「方法#A」を使用する。
そして、1符号化ブロックzが10000ビット以上のとき「方法#B」を使用する。
このとき、1符号化ブロックのビット数がある値のとき、「符号化率aのときの方式#A」「符号化率bのときの方式#A」(ただし、a≠bとする。)を考える。(ただし、符号化率a、符号化率bいずれもパンクチャ後(送信しないビットを削除した後)の符号化率であるものとする。)このとき、以下の条件を一つ以上満たすa,bが存在するものとする。
条件10−1:「符号化率aのときの方式#A」のもととなるLDPC符号と「符号化率bのときの方式#A」のもととなるLDPC符号は異なる符号である。
条件10−2:「符号化率aのときの方式#A」のもととなるLDPC符号のパリティ検査行列と「符号化率bのときの方式#A」のもととなるLDPC符号のパリティ検査行列は異なるものである。
条件10−3:「符号化率aのときの方式#A」のもととなるLDPC符号のパリティ検査行列の行数と「符号化率bのときの方式#A」のもととなるLDPC符号のパリティ検査行列の行数が異なるものである。
条件10−4:「符号化率aのときの方式#A」のもととなるLDPC符号のパリティ検査行列の列数と「符号化率bのときの方式#A」のもととなるLDPC符号のパリティ検査行列の列数が異なるものである。
図11は、送信装置が送信するフレームの構成の一例であり、横軸は時間である。図11では、例えば、シングルキャリアを用いた送信方法を用いたときを例としているが、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)のようなマルチキャリア方式を用いた場合、周波数方向に複数のキャリアが存在し、キャリア方向にシンボルが存在することになる。また、例えば、時空間符号やMIMO(Multiple Input-Multiple-Output)方式を用いている場合は、各ストリームごとに、フレームが存在することになる。
図11において、1101はプリアンブルであり、例えば、送受信機間で既知のPSK(Phase Shift Keying)変調シンボルを用いる。受信機は、このシンボルを用いて、周波数オフセットの推定、周波数同期、時間同期、フレーム同期、シンボル同期、チャネル推定、信号検出などを行うことになる。
1102は制御情報シンボルであり、例えば、データシンボルを生成するのに使用した誤り訂正符号の方式(符号長、1符号化ブロックのブロック長、符号化率)情報、データシンボルを生成するのに使用した変調方式の情報、送信方法に関する情報などを含んでいる。受信装置は、このシンボルを復調することで、制御情報を得、これにより、データシンボルの復調、誤り訂正復号が可能となる。
また、制御情報シンボル1102で得られる情報に基づき、図1を用いて説明した、対数尤度比の挿入をするか、しないか、の制御が行われることになる。
1103はデータシンボルであり、送信装置が選択した誤り訂正符号の方式(符号長、1符号化ブロックのブロック長、符号化率)、変調方式、送信方法に基づいてデータシンボルは生成されることになる。なお、図11では記述していないが、制御情報シンボル1102、データシンボル1103と記述している中に、パイロットシンボルなどのシンボルが挿入されていてもよい。
よって、フレーム構成については、図11の構成に限ったものではない。
送信装置は、送信するデータの1符号化ブロックの値を複数の値から選択することができ、閾値を設け、送信装置が送信するデータの1符号化ブロックが閾値以上のときは、「パンクチャを行わないLDPC符号化方法」を送信装置は選択し、閾値未満のときは、「パンクチャを利用したLDPC符号化方法」を選択し、データを送信することで、受信装置は、いずれの1符号化ブロックの値においても、高いデータの受信品質が得られるという効果を得ることができる。
次に、送信装置が、1符号化ブロックのビット数δに対し、符号化率α、β、γをサポートしている場合を考える。なお、α、β、γは0より大きく1より小さい値であるものとし、α<β<γが成立するものとする。なお、「パンクチャを利用したLDPC符号化方法」の場合の符号化率は、パンクチャ後(送信しないビットを削除した後)の符号化率を意味している。
「パンクチャを利用したLDPC符号化方法」の場合、符号化率R=α、1符号化ブロックδビットのために、符号長(ブロック長)δ+uビット(ただし、uは自然数)、符号化率a(ただし、a<α)のLDPC符号を用いることになり、その後、パンクチャを行う。なお、この方法を「方法$1」と名付ける。
同様に、「パンクチャを利用したLDPC符号化方法」の場合、符号化率R=β、1符号化ブロックδビットのために、符号長(ブロック長)δ+vビット(ただし、vは自然数)、符号化率b(ただし、b<β)のLDPC符号を用いることになり、その後、パンクチャを行う。なお、この方法を「方法$2」と名付ける。
「パンクチャを利用したLDPC符号化方法」の場合、符号化率R=γ、1符号化ブロックδビットのために、符号長(ブロック長)δ+wビット(ただし、wは自然数)、符号化率c(ただし、c<γ)のLDPC符号を用いることになり、その後、パンクチャを行う。なお、この方法を「方法$3」と名付ける。
これに対し、「パンクチャを行わないLDPC符号化方法」の場合、符号化率R=α、1符号化ブロックδビットのために、符号長(ブロック長)δビット、符号化率αのLDPC符号を用いることになる。なお、この方法を「方法$4」と名付ける。
同様に、「パンクチャを行わないLDPC符号化方法」の場合、符号化率R=β、1符号化ブロックδビットのために、符号長(ブロック長)δビット、符号化率βのLDPC符号を用いることになる。なお、この方法を「方法$5」と名付ける。
「パンクチャを行わないLDPC符号化方法」の場合、符号化率R=γ、1符号化ブロックδビットのために、符号長(ブロック長)δビット、符号化率γのLDPC符号を用いることになる。なお、この方法を「方法$6」と名付ける。
α<β<γの関係が成り立つという条件のもとで、考察を行う。
このとき、符号化率がαのように小さい場合、「方法$4」は、「方法$1」より、高いデータの受信品質を与えるケースがある。
符号化率がβのように中間的な値の場合、「方法$2」は、「方法$5」より、高いデータの受信品質を与えるケースがある。
符号化率がγのように大きい場合、「方法$6」は、「方法$3」より、高いデータの受信品質を与えるケースがある。
以下では、その理由について記載する。
低い符号化率のLDPC符号の性能はシャノン限界との差が拡大する傾向がある。よって、符号化率αのように小さい(低い)符号化率の場合、「方法$1」の際、ベースとなるLDPC符号の符号化率が、αより小さいため、シャノン限界との差が大きく、パンクチャを行ったとき、良好なデータの受信品質を得づらい。
符号化率βのように中間の符号化率の場合、「方法$2」において、ベースとなるLDPC符号の符号化率のシャノン限界とパンクチャ後の符号化率のシャノン限界の差が大きい。このため、ベースとなるLDPC符号の性能が寄与し、「方法$2」は、高いデータの受信品質を与える可能性が高くなる。
符号化率γのように高い符号化率の場合、「方法$3」において、ベースとなるLDPC符号の符号化率のシャノン限界とパンクチャ後の符号化率のシャノン限界の差が小さい。このため、「方法$3」は、高いデータの受信品質を得るのは難しい可能性がある。しかし、「方法$3」は「方法$6」に比べ、疎なパリティ検査行列を使用できる利点があり、これにより、「方法$3」が良好な受信品質を与える可能性がある。
ただし、αとβとγの具体的な値に依存することになる。(また、αとβとγの値は、1符号化ブロックの値により変化する可能性がある。)以下、具体的な例を示す。
1符号化ブロックのビット数をzビットとする。なお、zは自然数とする。
「パンクチャを利用したLDPC符号化方法」を利用し、1符号化ブロックzビットを実現する。なお、この方法を「方法#A」と名付ける。
「パンクチャを行わないLDPC符号化方法」を利用し、1符号化ブロックzビットを実現する。なお、この方法を「方法#B」と名付ける。
送信装置、受信装置は、図12に示すような符号化率から符号化率を選択するものとする。なお、1符号化ブロックのビット数も設定できるものとする。
図12は、1符号化ブロックのビット数zをある値に設定したとき、「方法#A」「方法#B」どちらを使用するか、を示した例である。なお、「方法#A」の場合、符号化率とは、LDPC符号の符号化率ではなく、パンクチャ後(送信しないビットを削除した後)の符号化率を意味している。
図12において、e,fは0より大きく1より小さいものとし、e<fが成立するものとする。
図12の例では、1符号化ブロックz(zは自然数)のとき、符号化率がf未満のとき、「方法#B」を使用する。
そして、1符号化ブロックz(zは自然数)のとき、符号化率がe以上、f以下のとき、「方法#A」を使用する。
そして、1符号化ブロックz(zは自然数)のとき、符号化率がfより大きいとき、「方法#B」を使用する。
符号化率e以上f以下を満たすaおよびbが存在し、送信装置は、「符号化率aのときの方式#A」、「符号化率bのときの方式#A」が選択可能であるものとする。(ただし、符号化率a、符号化率bいずれもパンクチャ後(送信しないビットを削除した後)の符号化率であるものとする。)(ただし、a≠bとする。)
このとき、以下の条件を一つ以上満たすa,bが存在するものとする。
条件12−1:「符号化率aのときの方式#A」のもととなるLDPC符号と「符号化率bのときの方式#A」のもととなるLDPC符号は異なる符号である。
条件12−2:「符号化率aのときの方式#A」のもととなるLDPC符号のパリティ検査行列と「符号化率bのときの方式#A」のもととなるLDPC符号のパリティ検査行列は異なるものである。
条件12−3:「符号化率aのときの方式#A」のもととなるLDPC符号のパリティ検査行列の行数と「符号化率bのときの方式#A」のもととなるLDPC符号のパリティ検査行列の行数が異なるものである。
条件12−4:「符号化率aのときの方式#A」のもととなるLDPC符号のパリティ検査行列の列数と「符号化率bのときの方式#A」のもととなるLDPC符号のパリティ検査行列の列数が異なるものである。
なお、上述のとおり「1符号化ブロックのビット数zをある値に設定」されているものとする。
よって、符号化率がf未満の符号化率が1種類以上、符号化率がe以上、f以下の符号化率が2種類以上、符号化率がfより大きいときが1種類以上あるとよい。
1符号化ブロックのビット数をzビットとする。なお、zは自然数とする。
「パンクチャを利用したLDPC符号化方法」を利用し、1符号化ブロックzビットを実現する。なお、この方法を「方法#A」と名付ける。
「パンクチャを行わないLDPC符号化方法」を利用し、1符号化ブロックzビットを実現する。なお、この方法を「方法#B」と名付ける。
送信装置、受信装置は、図13に示すような符号化率から符号化率を選択するものとする。なお、1符号化ブロックのビット数も設定できるものとする。
図13は、1符号化ブロックのビット数zに対し、「方法#A」「方法#B」どちらを使用するか、を示した例である。なお、「方法#A」の場合、符号化率とは、LDPC符号の符号化率ではなく、パンクチャ後(送信しないビットを削除した後)の符号化率を意味している。
図13において、gは0より大きく1より小さいものとする。
図13の例では、1符号化ブロックz(zは自然数)のとき、符号化率がg未満のとき、「方法#B」を使用する。
そして、1符号化ブロックz(zは自然数)のとき、符号化率がg以上のとき、「方法#A」を使用する。
符号化率g以上を満たすaおよびbが存在し、送信装置は、「符号化率aのときの方式#A」、「符号化率bのときの方式#A」が選択可能であるものとする。(ただし、符号化率a、符号化率bいずれもパンクチャ後(送信しないビットを削除した後)の符号化率であるものとする。)(ただし、a≠bとする。)このとき、以下の条件を一つ以上満たすa, bが存在するものとする。
条件13−1:「符号化率aのときの方式#A」のもととなるLDPC符号と「符号化率bのときの方式#A」のもととなるLDPC符号は異なる符号である。
条件13−2:「符号化率aのときの方式#A」のもととなるLDPC符号のパリティ検査行列と「符号化率bのときの方式#A」のもととなるLDPC符号のパリティ検査行列は異なるものである。
条件13−3:「符号化率aのときの方式#A」のもととなるLDPC符号のパリティ検査行列の行数と「符号化率bのときの方式#A」のもととなるLDPC符号のパリティ検査行列の行数が異なるものである。
条件13−4:「符号化率aのときの方式#A」のもととなるLDPC符号のパリティ検査行列の列数と「符号化率bのときの方式#A」のもととなるLDPC符号のパリティ検査行列の列数が異なるものである。
なお、上述のとおり「1符号化ブロックのビット数zをある値に設定」されているものとする。
よって、符号化率がg未満の符号化率が1種類以上、符号化率がg以上の符号化率が2種類以上あるとよい。
1符号化ブロックのビット数をzビットとする。なお、zは自然数とする。
「パンクチャを利用したLDPC符号化方法」を利用し、1符号化ブロックzビットを実現する。なお、この方法を「方法#A」と名付ける。
「パンクチャを行わないLDPC符号化方法」を利用し、1符号化ブロックzビットを実現する。なお、この方法を「方法#B」と名付ける。
送信装置、受信装置は、図14に示すような符号化率から符号化率を選択するものとする。なお、1符号化ブロックのビット数も設定できるものとする。
図14は、1符号化ブロックのビット数zに対し、「方法#A」「方法#B」どちらを使用するか、を示した例である。なお、「方法#A」の場合、符号化率とは、LDPC符号の符号化率ではなく、パンクチャ後(送信しないビットを削除した後)の符号化率を意味している。
図14において、hは0より大きく1より小さいものとする。
図14の例では、1符号化ブロックz(zは自然数)のとき、符号化率がh未満のとき、「方法#A」を使用する。
そして、1符号化ブロックz(zは自然数)のとき、符号化率がh以上のとき、「方法#B」を使用する。
符号化率h未満を満たすaおよびbが存在し、送信装置は、「符号化率aのときの方式#A」、「符号化率bのときの方式#A」が選択可能であるものとする。(ただし、符号化率a、符号化率bいずれもパンクチャ後(送信しないビットを削除した後)の符号化率であるものとする。)(ただし、a≠bとする。)このとき、以下の条件を一つ以上満たすa,bが存在するものとする。
条件14−1:「符号化率aのときの方式#A」のもととなるLDPC符号と「符号化率bのときの方式#A」のもととなるLDPC符号は異なる符号である。
条件14−2:「符号化率aのときの方式#A」のもととなるLDPC符号のパリティ検査行列と「符号化率bのときの方式#A」のもととなるLDPC符号のパリティ検査行列は異なるものである。
条件14−3:「符号化率aのときの方式#A」のもととなるLDPC符号のパリティ検査行列の行数と「符号化率bのときの方式#A」のもととなるLDPC符号のパリティ検査行列の行数が異なるものである。
条件14−4:「符号化率aのときの方式#A」のもととなるLDPC符号のパリティ検査行列の列数と「符号化率bのときの方式#A」のもととなるLDPC符号のパリティ検査行列の列数が異なるものである。
なお、上述のとおり「1符号化ブロックのビット数zをある値に設定」されているものとする。
よって、符号化率がh未満の符号化率が2種類以上、符号化率がh以上の符号化率が1種類以上あるとよい。
送信装置および受信装置の動作については、図1、図11などを用いて以前に説明したとおりとなる。
送信装置は、送信するデータの1符号化ブロックの値を所定の値に定め、閾値を設け、送信装置が
符号化率が閾値以上のとき「パンクチャを行わないLDPC符号化方法」を選択し、符号化率が閾値未満のとき「パンクチャを利用したLDPC符号化方法」を選択する、
あるいは、
符号化率が閾値以上のとき「パンクチャを利用したLDPC符号化方法」を選択し、符号化率が閾値未満のとき「パンクチャを行わないLDPC符号化方法」を選択する
ものとすることで、受信装置は、いずれの符号化率においても、高いデータの受信品質が得られるという効果を得ることができる。
(実施の形態A)
本実施の形態では、これまで説明した実施の形態における制御情報の送信方法および送信装置の構成と受信方法および受信装置の構成の一例について説明する。
図15は、本実施の形態における誤り訂正符号のパラメータの一例である。1符号化ブロックのビット数をzビットとする。なお、zは自然数とする。
「パンクチャを利用したLDPC符号化方法」を利用し、1符号化ブロックzビットを実現する。この方法を「方法#A」と名付ける。
「パンクチャを行わないLDPC符号化方法」を利用し、1符号化ブロックzビットを実現する。この方法を「方法#B」と名付ける。
1符号化ブロックzビットについて補足を行う。
「パンクチャを利用したLDPC符号化方法」の場合、符号長(ブロック長)がz+γビット(γは自然数)のLDPC符号(LDPCブロック符号)の符号化を行い、z+γビットのデータを得る。そして、γビットをパンクチャし(送信しないγビットを決定し)、送信するzビットのデータを得る。「パンクチャを利用したLDPC符号化方法」の場合、「1符号化ブロックzビット」とは、「この送信するデータがzビット」のことを意味する。
「パンクチャを行わないLDPC符号化方法」の場合、符号長zビットのLDPC符号(LDPCブロック符号)の符号化を行い、zビットのデータを得、このzビットのデータを送信する。「1符号化ブロックzビット」とは、「この送信するデータがzビット」のことを意味する。
図15は、1符号化ブロックのビット数zと符号化率に対し、「方法#A」「方法#B」どちらを使用するか、を示した例である。なお、「方法#A」の場合、符号化率とは、LDPC符号の符号化率ではなく(パンクチャ前の符号化率ではなく)、パンクチャ後(送信しないビットを削除した後)の符号化率を意味している。
図15の例では、1符号化ブロックz=16200ビットのとき、符号化率5/15,6/15,7/15,8/15を「方法#A」で実現し、符号化率9/15,10/15,11/15,12/15,13/15を「方法#B」で実現する。
そして、1符号化ブロックz=64800ビットのとき、符号化率5/15,6/15,7/15,8/15,9/15,10/15,11/15,12/15,13/15を「方法#B」で実現する。
図15の特徴は、「送信装置、受信装置が、1符号化ブロックのビット数x(xは自然数)および1符号化ブロックのビット数y(yは自然数)をサポートし、x>yが成立したとき、1符号化ブロックのビット数x(xは自然数)のときはすべての符号化率で「方法#B」を用い、1符号化ブロックのビット数yのときは「方法#A」を採用する符号化率が存在する」となる。したがって、図15では、z=16200ビットにおいて、符号化率5/15,6/15,7/15,8/15で「方法#A」を使用している。(ただし、図15はあくまでも例であり、z=16200ビットにおいて、「方法#A」となる符号化率が存在すればよいことになる。)
また、以前にも説明したように、図15は、「ある符号化率において、1符号化ブロックのビット数x(xは自然数)および1符号化ブロックのビット数y(yは自然数)をサポートし、x>yが成立したとき、1符号化ブロックのビット数xのときは「方法#B」を用い、1符号化ブロックのビット数yのときは「方法#A」を用いる場合が存在する」、と解釈してもよい。(ただし、別の符号化率では、1符号化ブロックのビット数x、1符号化ブロックのビット数yの両者で「方法#B」であってもよい。)
図16は、1符号化ブロックのビット数zと符号化率に対し、「方法#A」「方法#B」どちらを使用するか、を示した図15とは異なる例である。なお、「方法#A」の場合、符号化率とは、LDPC符号の符号化率ではなく(パンクチャ前の符号化率ではなく)、パンクチャ後(送信しないビットを削除した後)の符号化率を意味している。
図16の例では、1符号化ブロックzが10000ビット以上20000ビット以下のとき、符号化率5/15,6/15,7/15を「方法#A」で実現し、符号化率8/15,9/15,10/15,11/15,12/15,13/15を「方法#B」で実現する。
そして、1符号化ブロックzが50000ビット以上70000ビット以下のとき、符号化率5/15,6/15,7/15,8/15,9/15,10/15,11/15,12/15,13/15を「方法#B」で実現する。
図16の特徴は、以前にも説明したように、「ある符号化率において、1符号化ブロックのビット数x(xは自然数)および1符号化ブロックのビット数y(yは自然数)をサポートし、x>yが成立したとき、1符号化ブロックのビット数xのときは「方法#B」を用い、1符号化ブロックのビット数yのときは「方法#A」を用いる場合が存在する」、である。(ただし、別の符号化率では、1符号化ブロックのビット数x、1符号化ブロックのビット数yの両者で「方法#B」であってもよい。)
図17は送信装置の構成の一例を示しており、図1と同様に動作するものについては、同一番号を付しており、説明は省略する。図17の符号化部103は、情報101、制御情報102を入力とし、図15または図16に基づいた誤り訂正符号化の処理を施す。
例えば、図15に基づいたときについて説明する。
制御情報102は、誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報と誤り訂正符号化の際の符号化率(パンクチャを行う際は、パンクチャ後の符号化率)の情報を含んでいるものとする。
ただし、誤り訂正符号化の際の符号化率とは、「方法#A」の場合、LDPC符号の符号化率ではなく(パンクチャ前の符号化率ではなく)、パンクチャ後(送信しないビットを削除した後)の符号化率を意味している。そして、「方法#B」の場合、LDPC符号の符号化率を意味している。
したがって、例えば、図15に基づいたとき、符号化部103は情報101、制御情報102を入力とし、制御情報102に含まれる誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報と誤り訂正符号化の際の符号化率の情報に基づき、情報101に対し、誤り訂正符号化(パンクチャ処理を含む)を行い、誤り訂正符号化後のデータ104を出力する。
制御情報102に含まれる誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報がz=16200ビットを示しており、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率5/15を示していた場合、符号化部101は、符号化率5/15に対応する「方法#A」の符号化を行う。(前にも説明したように、LDPC符号の符号化を行い、パンクチャを行う。(送信しないビットを選択し、送信するデータを決定する。))
制御情報102に含まれる誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報がz=16200ビットを示しており、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率6/15を示していた場合、符号化部101は、符号化率6/15に対応する「方法#A」の符号化を行う。(前にも説明したように、LDPC符号の符号化を行い、パンクチャを行う。(送信しないビットを選択し、送信するデータを決定する。))
制御情報102に含まれる誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報がz=16200ビットを示しており、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率7/15を示していた場合、符号化部101は、符号化率7/15に対応する「方法#A」の符号化を行う。(前にも説明したように、LDPC符号の符号化を行い、パンクチャを行う。(送信しないビットを選択し、送信するデータを決定する。))
制御情報102に含まれる誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報がz=16200ビットを示しており、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率8/15を示していた場合、符号化部101は、符号化率8/15に対応する「方法#A」の符号化を行う。(前にも説明したように、LDPC符号の符号化を行い、パンクチャを行う。(送信しないビットを選択し、送信するデータを決定する。))
制御情報102に含まれる誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報がz=16200ビットを示しており、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率9/15を示していた場合、符号化部101は、符号化率9/15に対応する「方法#B」の符号化を行う。(前にも説明したように、パンクチャは行わない。)
制御情報102に含まれる誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報がz=16200ビットを示しており、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率10/15を示していた場合、符号化部101は、符号化率10/15に対応する「方法#B」の符号化を行う。(前にも説明したように、パンクチャは行わない。)
制御情報102に含まれる誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報がz=16200ビットを示しており、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率11/15を示していた場合、符号化部101は、符号化率11/15に対応する「方法#B」の符号化を行う。(前にも説明したように、パンクチャは行わない。)
制御情報102に含まれる誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報がz=16200ビットを示しており、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率12/15を示していた場合、符号化部101は、符号化率12/15に対応する「方法#B」の符号化を行う。(前にも説明したように、パンクチャは行わない。)
制御情報102に含まれる誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報がz=16200ビットを示しており、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率13/15を示していた場合、符号化部101は、符号化率13/15に対応する「方法#B」の符号化を行う。(前にも説明したように、パンクチャは行わない。)
制御情報102に含まれる誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報がz=64800ビットを示しており、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率5/15を示していた場合、符号化部101は、符号化率5/15に対応する「方法#B」の符号化を行う。(前にも説明したように、パンクチャは行わない。)
制御情報102に含まれる誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報がz=64800ビットを示しており、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率6/15を示していた場合、符号化部101は、符号化率6/15に対応する「方法#B」の符号化を行う。(前にも説明したように、パンクチャは行わない。)
制御情報102に含まれる誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報がz=64800ビットを示しており、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率7/15を示していた場合、符号化部101は、符号化率7/15に対応する「方法#B」の符号化を行う。(前にも説明したように、パンクチャは行わない。)
制御情報102に含まれる誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報がz=64800ビットを示しており、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率8/15を示していた場合、符号化部101は、符号化率8/15に対応する「方法#B」の符号化を行う。(前にも説明したように、パンクチャは行わない。)
制御情報102に含まれる誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報がz=64800ビットを示しており、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率9/15を示していた場合、符号化部101は、符号化率9/15に対応する「方法#B」の符号化を行う。(前にも説明したように、パンクチャは行わない。)
制御情報102に含まれる誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報がz=64800ビットを示しており、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率10/15を示していた場合、符号化部101は、符号化率10/15に対応する「方法#B」の符号化を行う。(前にも説明したように、パンクチャは行わない。)
制御情報102に含まれる誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報がz=64800ビットを示しており、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率11/15を示していた場合、符号化部101は、符号化率11/15に対応する「方法#B」の符号化を行う。(前にも説明したように、パンクチャは行わない。)
制御情報102に含まれる誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報がz=64800ビットを示しており、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率12/15を示していた場合、符号化部101は、符号化率12/15に対応する「方法#B」の符号化を行う。(前にも説明したように、パンクチャは行わない。)
制御情報102に含まれる誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報がz=64800ビットを示しており、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率13/15を示していた場合、符号化部101は、符号化率13/15に対応する「方法#B」の符号化を行う。(前にも説明したように、パンクチャは行わない。)
例えば、図16に基づいたとき、符号化部103は情報101、制御情報102を入力とし、制御情報102に含まれる誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報と誤り訂正符号化の際の符号化率の情報に基づき、情報101に対し、誤り訂正符号化(パンクチャ処理を含む)を行い、誤り訂正符号化後のデータ104を出力する。
制御情報102に含まれる誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報が「zが10000ビット以上20000ビット以下」を示しており、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率5/15を示していた場合、符号化部101は、符号化率5/15に対応する「方法#A」の符号化を行う。(前にも説明したように、LDPC符号の符号化を行い、パンクチャを行う。(送信しないビットを選択し、送信するデータを決定する。))
制御情報102に含まれる誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報が「zが10000ビット以上20000ビット以下」を示しており、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率6/15を示していた場合、符号化部101は、符号化率6/15に対応する「方法#A」の符号化を行う。(前にも説明したように、LDPC符号の符号化を行い、パンクチャを行う。(送信しないビットを選択し、送信するデータを決定する。))
制御情報102に含まれる誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報が「zが10000ビット以上20000ビット以下」を示しており、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率7/15を示していた場合、符号化部101は、符号化率7/15に対応する「方法#A」の符号化を行う。(前にも説明したように、LDPC符号の符号化を行い、パンクチャを行う。(送信しないビットを選択し、送信するデータを決定する。))
制御情報102に含まれる誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報が「zが10000ビット以上20000ビット以下」を示しており、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率8/15を示していた場合、符号化部101は、符号化率8/15に対応する「方法#B」の符号化を行う。(前にも説明したように、パンクチャは行わない。)
制御情報102に含まれる誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報が「zが10000ビット以上20000ビット以下」を示しており、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率9/15を示していた場合、符号化部101は、符号化率9/15に対応する「方法#B」の符号化を行う。(前にも説明したように、パンクチャは行わない。)
制御情報102に含まれる誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報が「zが10000ビット以上20000ビット以下」を示しており、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率10/15を示していた場合、符号化部101は、符号化率10/15に対応する「方法#B」の符号化を行う。(前にも説明したように、パンクチャは行わない。)
制御情報102に含まれる誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報が「zが10000ビット以上20000ビット以下」を示しており、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率11/15を示していた場合、符号化部101は、符号化率11/15に対応する「方法#B」の符号化を行う。(前にも説明したように、パンクチャは行わない。)
制御情報102に含まれる誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報が「zが10000ビット以上20000ビット以下」を示しており、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率12/15を示していた場合、符号化部101は、符号化率12/15に対応する「方法#B」の符号化を行う。(前にも説明したように、パンクチャは行わない。)
制御情報102に含まれる誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報が「zが10000ビット以上20000ビット以下」を示しており、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率13/15を示していた場合、符号化部101は、符号化率13/15に対応する「方法#B」の符号化を行う。(前にも説明したように、パンクチャは行わない。)
制御情報102に含まれる誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報が「zが50000ビット以上70000ビット以下」を示しており、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率5/15を示していた場合、符号化部101は、符号化率5/15に対応する「方法#B」の符号化を行う。(前にも説明したように、パンクチャは行わない。)
制御情報102に含まれる誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報が「zが50000ビット以上70000ビット以下」を示しており、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率6/15を示していた場合、符号化部101は、符号化率6/15に対応する「方法#B」の符号化を行う。(前にも説明したように、パンクチャは行わない。)
制御情報102に含まれる誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報が「zが50000ビット以上70000ビット以下」を示しており、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率7/15を示していた場合、符号化部101は、符号化率7/15に対応する「方法#B」の符号化を行う。(前にも説明したように、パンクチャは行わない。)
制御情報102に含まれる誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報が「zが50000ビット以上70000ビット以下」を示しており、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率8/15を示していた場合、符号化部101は、符号化率8/15に対応する「方法#B」の符号化を行う。(前にも説明したように、パンクチャは行わない。)
制御情報102に含まれる誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報が「zが50000ビット以上70000ビット以下」を示しており、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率9/15を示していた場合、符号化部101は、符号化率9/15に対応する「方法#B」の符号化を行う。(前にも説明したように、パンクチャは行わない。)
制御情報102に含まれる誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報が「zが50000ビット以上70000ビット以下」を示しており、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率10/15を示していた場合、符号化部101は、符号化率10/15に対応する「方法#B」の符号化を行う。(前にも説明したように、パンクチャは行わない。)
制御情報102に含まれる誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報が「zが50000ビット以上70000ビット以下」を示しており、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率11/15を示していた場合、符号化部101は、符号化率11/15に対応する「方法#B」の符号化を行う。(前にも説明したように、パンクチャは行わない。)
制御情報102に含まれる誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報が「zが50000ビット以上70000ビット以下」を示しており、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率12/15を示していた場合、符号化部101は、符号化率12/15に対応する「方法#B」の符号化を行う。(前にも説明したように、パンクチャは行わない。)
制御情報102に含まれる誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報が「zが50000ビット以上70000ビット以下」を示しており、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率13/15を示していた場合、符号化部101は、符号化率13/15に対応する「方法#B」の符号化を行う。(前にも説明したように、パンクチャは行わない。)
符号化ブロックのビット数の情報生成部1701は、制御情報102を入力とし、制御情報102に含まれる誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報を抽出し、制御情報シンボルを形成するための1符号化ブロックのビット数の情報1702を出力する。
符号化率の情報生成部1703は、制御情報102を入力とし、制御情報102に含まれる誤り訂正符号化の際の符号化率(パンクチャを行う際は、パンクチャ後の符号化率)の情報を抽出し、制御情報シンボルを形成するための誤り訂正符号化の際の符号化率の情報1704を出力する。
その他の制御情報生成部1705は、制御情報102を入力とし、制御情報シンボルを形成するための1符号化ブロックのビット数の情報、制御情報シンボルを形成するための誤り訂正符号化の際の符号化率の情報以外の制御情報シンボルを形成するための制御情報1706を出力する。
制御情報シンボル生成部1707は、1符号化ブロックのビット数の情報1702、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報1704、制御情報1706を入力とし、例えば、誤り訂正符号化、マッピング等の処理を行い、制御情報シンボルのベースバンド信号1708を出力する。
無線部112は、制御情報102、ベースバンド信号110、パイロット信号111、制御情報シンボルのベースバンド信号1708を入力とし、制御情報102に含まれるフレーム構成に関する情報に基づき、フレーム構成に基づいた送信信号113を生成し、出力する。(例えば、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)を用いている場合、逆フーリエ変換、周波数変換等の処理を施す。)
図18は、図17の送信装置が送信する変調信号のフレーム構成の一例(一つの変調信号を送信するときのフレーム構成の一例)を示している。図18において、縦軸は時間、横軸は周波数であり、例えば、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)などのマルチキャリア方式の場合、複数キャリアが存在するため、ここでは、キャリア0からキャリア14にシンボルが存在するものとする。そして、図18では、時刻$1から時刻$8まで示している。
図18において、「C」は制御情報シンボル、「P」はパイロットシンボル、「D」はデータシンボルを示している。前にも記載したように、制御情報シンボルには、図17を用いて説明したように、1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報を含んでいるものとする。
パイロットシンボルは、送信装置が送信した変調信号を受信する受信装置がチャネル推定(伝搬路変動の推定)、周波数同期、時間同期、信号検出、周波数オフセットの推定等を行うためのシンボルであり、例えば、パイロットシンボルは、送受信機において、PSK(Phase Shift Keying)変調を用いて変調した既知のシンボル(または、受信機が同期をとることによって、受信機は、送信機が送信したシンボルを知ることができてもよい。)であればよい。
データシンボルは、例えば、図15、または、図16に基づいて生成された誤り訂正符号化後のデータを伝送するためのシンボルである。(なお、誤り訂正符号化後のデータの1符号化ブロックのビット数と誤り訂正符号化の際の符号化率は、制御情報シンボルに含まれている1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報で指定している1符号化ブロックのビット数と誤り訂正符号化の際の符号化率となる。)
次に、図17の送信装置が送信した変調信号を受信する受信装置の動作について説明する。
図17の送信装置が送信した変調信号を受信する受信装置の構成は、図1の150に示したとおりである。以下では、特に、図1の受信装置150において、制御情報復調部159と復号部167の動作について、詳しく説明する。
図19は、図1の受信装置150において、制御情報復調部159と復号部167に関連する部分の構成を示した図である。
制御情報復調部159は、1符号化ブロックのビット数の情報・符号化率の情報推定部1903を具備し、1符号化ブロックのビット数の情報・符号化率の情報推定部1903は、ベースバンド信号1902を入力とし、図18に示した制御情報シンボルを抽出し、さらに制御情報シンボルから、1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報を得、1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904を出力する。
パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904を入力とし、図15、または、図16に基づき、1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報から、送信装置がデータシンボルのデータを生成するために使用した方法が、図15、図16を用いて説明した、「方法#A」か、「方法#B」か、を判断し、「方法#B」と判断した場合、送信装置でパンクチャしたビット(送信装置が送信しなかったビット)に対応するビットの対数尤度比106を生成、出力する。
例えば、図17の送信装置が図15に基づいて符号化を行い、変調信号を送信した場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、以下のような判断を行う。
1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904が、誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報がz=16200ビットを示しており、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率5/15を示していた場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、送信装置がデータシンボルのデータを生成するために使用した方法が「方法#A」と判断する。
1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904が、誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報がz=16200ビットを示しており、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率6/15を示していた場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、送信装置がデータシンボルのデータを生成するために使用した方法が「方法#A」と判断する。
1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904が、誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報がz=16200ビットを示しており、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率7/15を示していた場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、送信装置がデータシンボルのデータを生成するために使用した方法が「方法#A」と判断する。
1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904が、誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報がz=16200ビットを示しており、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率8/15を示していた場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、送信装置がデータシンボルのデータを生成するために使用した方法が「方法#A」と判断する。
1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904が、誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報がz=16200ビットを示しており、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率9/15を示していた場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、送信装置がデータシンボルのデータを生成するために使用した方法が「方法#B」と判断する。
1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904が、誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報がz=16200ビットを示しており、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率10/15を示していた場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、送信装置がデータシンボルのデータを生成するために使用した方法が「方法#B」と判断する。
1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904が、誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報がz=16200ビットを示しており、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率11/15を示していた場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、送信装置がデータシンボルのデータを生成するために使用した方法が「方法#B」と判断する。
1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904が、誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報がz=16200ビットを示しており、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率12/15を示していた場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、送信装置がデータシンボルのデータを生成するために使用した方法が「方法#B」と判断する。
1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904が、誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報がz=16200ビットを示しており、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率13/15を示していた場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、送信装置がデータシンボルのデータを生成するために使用した方法が「方法#B」と判断する。
1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904が、誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報がz=64800ビットを示しており、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率5/15を示していた場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、送信装置がデータシンボルのデータを生成するために使用した方法が「方法#B」と判断する。
1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904が、誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報がz=64800ビットを示しており、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率6/15を示していた場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、送信装置がデータシンボルのデータを生成するために使用した方法が「方法#B」と判断する。
1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904が、誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報がz=64800ビットを示しており、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率7/15を示していた場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、送信装置がデータシンボルのデータを生成するために使用した方法が「方法#B」と判断する。
1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904が、誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報がz=64800ビットを示しており、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率8/15を示していた場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、送信装置がデータシンボルのデータを生成するために使用した方法が「方法#B」と判断する。
1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904が、誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報がz=64800ビットを示しており、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率9/15を示していた場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、送信装置がデータシンボルのデータを生成するために使用した方法が「方法#B」と判断する。
1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904が、誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報がz=64800ビットを示しており、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率10/15を示していた場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、送信装置がデータシンボルのデータを生成するために使用した方法が「方法#B」と判断する。
1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904が、誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報がz=64800ビットを示しており、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率11/15を示していた場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、送信装置がデータシンボルのデータを生成するために使用した方法が「方法#B」と判断する。
1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904が、誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報がz=64800ビットを示しており、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率12/15を示していた場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、送信装置がデータシンボルのデータを生成するために使用した方法が「方法#B」と判断する。
1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904が、誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報がz=64800ビットを示しており、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率13/15を示していた場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、送信装置がデータシンボルのデータを生成するために使用した方法が「方法#B」と判断する。
例えば、図17の送信装置が図16に基づいて符号化を行い、変調信号を送信した場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、以下のような判断を行う。
1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904が、誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報が「zが10000ビット以上20000ビット以下」を示しており、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率5/15を示していた場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、送信装置がデータシンボルのデータを生成するために使用した方法が「方法#A」と判断する。
1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904が、誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報が「zが10000ビット以上20000ビット以下」を示しており、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率6/15を示していた場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、送信装置がデータシンボルのデータを生成するために使用した方法が「方法#A」と判断する。
1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904が、誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報が「zが10000ビット以上20000ビット以下」を示しており、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率7/15を示していた場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、送信装置がデータシンボルのデータを生成するために使用した方法が「方法#A」と判断する。
1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904が、誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報が「zが10000ビット以上20000ビット以下」を示しており、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率8/15を示していた場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、送信装置がデータシンボルのデータを生成するために使用した方法が「方法#B」と判断する。
1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904が、誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報が「zが10000ビット以上20000ビット以下」を示しており、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率9/15を示していた場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、送信装置がデータシンボルのデータを生成するために使用した方法が「方法#B」と判断する。
1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904が、誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報が「zが10000ビット以上20000ビット以下」を示しており、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率10/15を示していた場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、送信装置がデータシンボルのデータを生成するために使用した方法が「方法#B」と判断する。
1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904が、誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報が「zが10000ビット以上20000ビット以下」を示しており、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率11/15を示していた場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、送信装置がデータシンボルのデータを生成するために使用した方法が「方法#B」と判断する。
1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904が、誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報が「zが10000ビット以上20000ビット以下」を示しており、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率12/15を示していた場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、送信装置がデータシンボルのデータを生成するために使用した方法が「方法#B」と判断する。
1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904が、誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報が「zが10000ビット以上20000ビット以下」を示しており、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率13/15を示していた場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、送信装置がデータシンボルのデータを生成するために使用した方法が「方法#B」と判断する。
1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904が、誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報が「zが50000ビット以上70000ビット以下」を示しており、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率5/15を示していた場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、送信装置がデータシンボルのデータを生成するために使用した方法が「方法#B」と判断する。
1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904が、誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報が「zが50000ビット以上70000ビット以下」を示しており、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率6/15を示していた場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、送信装置がデータシンボルのデータを生成するために使用した方法が「方法#B」と判断する。
1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904が、誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報が「zが50000ビット以上70000ビット以下」を示しており、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率7/15を示していた場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、送信装置がデータシンボルのデータを生成するために使用した方法が「方法#B」と判断する。
1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904が、誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報が「zが50000ビット以上70000ビット以下」を示しており、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率8/15を示していた場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、送信装置がデータシンボルのデータを生成するために使用した方法が「方法#B」と判断する。
1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904が、誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報が「zが50000ビット以上70000ビット以下」を示しており、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率9/15を示していた場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、送信装置がデータシンボルのデータを生成するために使用した方法が「方法#B」と判断する。
1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904が、誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報が「zが50000ビット以上70000ビット以下」を示しており、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率10/15を示していた場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、送信装置がデータシンボルのデータを生成するために使用した方法が「方法#B」と判断する。
1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904が、誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報が「zが50000ビット以上70000ビット以下」を示しており、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率11/15を示していた場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、送信装置がデータシンボルのデータを生成するために使用した方法が「方法#B」と判断する。
1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904が、誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報が「zが50000ビット以上70000ビット以下」を示しており、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率12/15を示していた場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、送信装置がデータシンボルのデータを生成するために使用した方法が「方法#B」と判断する。
1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904が、誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報が「zが50000ビット以上70000ビット以下」を示しており、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率13/15を示していた場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、送信装置がデータシンボルのデータを生成するために使用した方法が「方法#B」と判断する。
(実施の形態B)
実施の形態Aの変形例を説明する。
1符号化ブロック数zと符号化率に対し、「方法#A」「方法#B」どちらを使用するか、についての例は、実施の形態Aの図15、図16で説明したとおりであり、説明は省略する。
送信装置の構成は実施の形態Aの図17を用いて説明したとおりであり、一部説明は省略する。
図20は、図17の送信装置が送信する変調信号のフレーム構成の一例を示している。図20において、縦軸は周波数、横軸は時間であるものとする。そして、OFDM方式等のマルチキャリアを用いた伝送方式を用いているものとするため、縦軸周波数において、複数のキャリアが存在しているものとする。
図20の2001は第1プリアンブル、2002は第2プリアンブル、2003はデータシンボル群#1、2004はデータシンボル群#2、2005はデータシンボル群#3を示している。
データシンボル群について説明する。放送システムの場合、映像・オーディオごとにデータシンボル群を割り当ててもよい。例えば、第1の映像・オーディオストリームを送信するためのシンボルが、データシンボル群#1(2003)、第2の映像・オーディオストリームを送信するためのシンボルが、データシンボル群#2(2004)、第3の映像・オーディオストリームを送信するためのシンボルが、データシンボル群#3となる。(なお、PLP(Physical Layer Pipe)のことをデータシンボル群としてもよい。このとき、データシンボル群#1をPLP#1、データシンボル群#2をPLP#2、データシンボル群#3をPLP#3と名付けてもよい。)
第1プリアンブル2001、第2プリアンブル2002には、周波数同期、時間同期を行うためのシンボル(例えば、送受信機にとって、同 相I−直交平面において、信号点配置が既知となるPSK(Phase Shift Keying)のシンボル)、各データシンボル群の送信方法情報(SISO(Single-Input Single-Output)方式、MISO(Multiple-Input Single-Output)方式、MIMO方式を識別する情報)を伝送するためのシンボル、各データシンボル群の誤り訂正符号に関する情報(例えば、符号長(1符号化ブロックのビット数)、符号化率)を伝送するためのシンボル、各データシンボル群の変調方式に関する情報(MISO方式、または、MIMO方式の場合、複数ストリームが存在するため、複数の変調方式が指定される)を伝送するためのシンボル、第1・第2プリアンブルの送信方法情報を伝送するためのシンボル、第1・第2プリアンブルの変調方式に関する情報を伝送するためのシンボル、パイロットシンボルの挿入方法に関する情報を伝送するためのシンボル、PAPR(Peak-to-Average Power Ratio)抑制の方法に関する情報を伝送するためのシンボルなどが含まれているものとする。
本実施の形態では、実施の形態Aと同様、特に、各データシンボル群の1符号化ブロックのビット数の情報、および、各データシンボル群の誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が第1プリアンブル(2001)、および/または、第2プリアンブル(2002)に含まれているものとする。したがって、図20のフレーム構成の場合、データシンボル群#1の1符号化ブロックのビット数の情報とデータシンボル群#1の誤り訂正符号の際の符号化率の情報、および、データシンボル群#2の1符号化ブロックのビット数の情報とデータシンボル群#2の誤り訂正符号の際の符号化率の情報、および、データシンボル群#3の1符号化ブロックのビット数の情報とデータシンボル群#3の誤り訂正符号の際の符号化率の情報が第1プリアンブル(2001)、および/または、第2プリアンブル(2002)に含まれているものとする。
したがって、例えば、図15に基づいたとき、符号化部103は情報101、制御情報102を入力とし、制御情報102に含まれる誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報と誤り訂正符号化の際の符号化率の情報に基づき、情報101に対し、誤り訂正符号化(パンクチャ処理を含む)を行い、誤り訂正符号化後のデータ104を出力する。
このとき、各データシンボル群で以下が行われる。なお、図20のフレーム構成の場合、Xは1、2,3として、以下が実施される。
制御情報102に含まれるデータシンボル群#Xの誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報がz=16200ビットを示しており、データシンボル群#Xの誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率5/15を示していた場合、データシンボル群#Xを形成するためのデータを生成するために、符号化部101は、符号化率5/15に対応する「方法#A」の符号化を行う。(前にも説明したように、LDPC符号の符号化を行い、パンクチャを行う。(送信しないビットを選択し、送信するデータを決定する。))
制御情報102に含まれるデータシンボル群#Xの誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報がz=16200ビットを示しており、データシンボル群#Xの誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率6/15を示していた場合、データシンボル群#Xを形成するためのデータを生成するために、符号化部101は、符号化率6/15に対応する「方法#A」の符号化を行う。(前にも説明したように、LDPC符号の符号化を行い、パンクチャを行う。(送信しないビットを選択し、送信するデータを決定する。))
制御情報102に含まれるデータシンボル群#Xの誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報がz=16200ビットを示しており、データシンボル群#Xの誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率7/15を示していた場合、データシンボル群#Xを形成するためのデータを生成するために、符号化部101は、符号化率7/15に対応する「方法#A」の符号化を行う。(前にも説明したように、LDPC符号の符号化を行い、パンクチャを行う。(送信しないビットを選択し、送信するデータを決定する。))
制御情報102に含まれるデータシンボル群#Xの誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報がz=16200ビットを示しており、データシンボル群#Xの誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率8/15を示していた場合、データシンボル群#Xを形成するためのデータを生成するために、符号化部101は、符号化率8/15に対応する「方法#A」の符号化を行う。(前にも説明したように、LDPC符号の符号化を行い、パンクチャを行う。(送信しないビットを選択し、送信するデータを決定する。))
制御情報102に含まれるデータシンボル群#Xの誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報がz=16200ビットを示しており、データシンボル群#Xの誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率9/15を示していた場合、データシンボル群#Xを形成するためのデータを生成するために、符号化部101は、符号化率9/15に対応する「方法#B」の符号化を行う。(前にも説明したように、パンクチャは行わない。)
制御情報102に含まれるデータシンボル群#Xの誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報がz=16200ビットを示しており、データシンボル群#Xの誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率10/15を示していた場合、データシンボル群#Xを形成するためのデータを生成するために、符号化部101は、符号化率10/15に対応する「方法#B」の符号化を行う。(前にも説明したように、パンクチャは行わない。)
制御情報102に含まれるデータシンボル群#Xの誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報がz=16200ビットを示しており、データシンボル群#Xの誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率11/15を示していた場合、データシンボル群#Xを形成するためのデータを生成するために、符号化部101は、符号化率11/15に対応する「方法#B」の符号化を行う。(前にも説明したように、パンクチャは行わない。)
制御情報102に含まれるデータシンボル群#Xの誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報がz=16200ビットを示しており、データシンボル群#Xの誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率12/15を示していた場合、データシンボル群#Xを形成するためのデータを生成するために、符号化部101は、符号化率12/15に対応する「方法#B」の符号化を行う。(前にも説明したように、パンクチャは行わない。)
制御情報102に含まれるデータシンボル群#Xの誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報がz=16200ビットを示しており、データシンボル群#Xの誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率13/15を示していた場合、データシンボル群#Xを形成するためのデータを生成するために、符号化部101は、符号化率13/15に対応する「方法#B」の符号化を行う。(前にも説明したように、パンクチャは行わない。)
制御情報102に含まれるデータシンボル群#Xの誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報がz=64800ビットを示しており、データシンボル群#Xの誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率5/15を示していた場合、データシンボル群#Xを形成するためのデータを生成するために、符号化部101は、符号化率5/15に対応する「方法#B」の符号化を行う。(前にも説明したように、パンクチャは行わない。)
制御情報102に含まれるデータシンボル群#Xの誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報がz=64800ビットを示しており、データシンボル群#Xの誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率6/15を示していた場合、データシンボル群#Xを形成するためのデータを生成するために、符号化部101は、符号化率6/15に対応する「方法#B」の符号化を行う。(前にも説明したように、パンクチャは行わない。)
制御情報102に含まれるデータシンボル群#Xの誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報がz=64800ビットを示しており、データシンボル群#Xの誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率7/15を示していた場合、データシンボル群#Xを形成するためのデータを生成するために、符号化部101は、符号化率7/15に対応する「方法#B」の符号化を行う。(前にも説明したように、パンクチャは行わない。)
制御情報102に含まれるデータシンボル群#Xの誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報がz=64800ビットを示しており、データシンボル群#Xの誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率8/15を示していた場合、データシンボル群#Xを形成するためのデータを生成するために、符号化部101は、符号化率8/15に対応する「方法#B」の符号化を行う。(前にも説明したように、パンクチャは行わない。)
制御情報102に含まれるデータシンボル群#Xの誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報がz=64800ビットを示しており、データシンボル群#Xの誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率9/15を示していた場合、データシンボル群#Xを形成するためのデータを生成するために、符号化部101は、符号化率9/15に対応する「方法#B」の符号化を行う。(前にも説明したように、パンクチャは行わない。)
制御情報102に含まれるデータシンボル群#Xの誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報がz=64800ビットを示しており、データシンボル群#Xの誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率10/15を示していた場合、データシンボル群#Xを形成するためのデータを生成するために、符号化部101は、符号化率10/15に対応する「方法#B」の符号化を行う。(前にも説明したように、パンクチャは行わない。)
制御情報102に含まれるデータシンボル群#Xの誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報がz=64800ビットを示しており、データシンボル群#Xの誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率11/15を示していた場合、データシンボル群#Xを形成するためのデータを生成するために、符号化部101は、符号化率11/15に対応する「方法#B」の符号化を行う。(前にも説明したように、パンクチャは行わない。)
制御情報102に含まれるデータシンボル群#Xの誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報がz=64800ビットを示しており、データシンボル群#Xの誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率12/15を示していた場合、データシンボル群#Xを形成するためのデータを生成するために、符号化部101は、符号化率12/15に対応する「方法#B」の符号化を行う。(前にも説明したように、パンクチャは行わない。)
制御情報102に含まれるデータシンボル群#Xの誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報がz=64800ビットを示しており、データシンボル群#Xの誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率13/15を示していた場合、データシンボル群#Xを形成するためのデータを生成するために、符号化部101は、符号化率13/15に対応する「方法#B」の符号化を行う。(前にも説明したように、パンクチャは行わない。)
例えば、図16に基づいたとき、符号化部103は情報101、制御情報102を入力とし、制御情報102に含まれる誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報と誤り訂正符号化の際の符号化率の情報に基づき、情報101に対し、誤り訂正符号化(パンクチャ処理を含む)を行い、誤り訂正符号化後のデータ104を出力する。
このとき、各データシンボル群で以下が行われる。なお、図20のフレーム構成の場合、Xは1、2,3として、以下が実施される
制御情報102に含まれるデータシンボル群#Xの誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報が「zが10000ビット以上20000ビット以下」を示しており、データシンボル群#Xの誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率5/15を示していた場合、データシンボル群#Xを形成するためのデータを生成するために、符号化部101は、符号化率5/15に対応する「方法#A」の符号化を行う。(前にも説明したように、LDPC符号の符号化を行い、パンクチャを行う。(送信しないビットを選択し、送信するデータを決定する。))
制御情報102に含まれるデータシンボル群#Xの誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報が「zが10000ビット以上20000ビット以下」を示しており、データシンボル群#Xの誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率6/15を示していた場合、データシンボル群#Xを形成するためのデータを生成するために、符号化部101は、符号化率6/15に対応する「方法#A」の符号化を行う。(前にも説明したように、LDPC符号の符号化を行い、パンクチャを行う。(送信しないビットを選択し、送信するデータを決定する。))
制御情報102に含まれるデータシンボル群#Xの誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報が「zが10000ビット以上20000ビット以下」を示しており、データシンボル群#Xの誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率7/15を示していた場合、データシンボル群#Xを形成するためのデータを生成するために、符号化部101は、符号化率7/15に対応する「方法#A」の符号化を行う。(前にも説明したように、LDPC符号の符号化を行い、パンクチャを行う。(送信しないビットを選択し、送信するデータを決定する。))
制御情報102に含まれるデータシンボル群#Xの誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報が「zが10000ビット以上20000ビット以下」を示しており、データシンボル群#Xの誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率8/15を示していた場合、データシンボル群#Xを形成するためのデータを生成するために、符号化部101は、符号化率8/15に対応する「方法#B」の符号化を行う。(前にも説明したように、パンクチャは行わない。)
制御情報102に含まれるデータシンボル群#Xの誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報が「zが10000ビット以上20000ビット以下」を示しており、データシンボル群#Xの誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率9/15を示していた場合、データシンボル群#Xを形成するためのデータを生成するために、符号化部101は、符号化率9/15に対応する「方法#B」の符号化を行う。(前にも説明したように、パンクチャは行わない。)
制御情報102に含まれるデータシンボル群#Xの誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報が「zが10000ビット以上20000ビット以下」を示しており、データシンボル群#Xの誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率10/15を示していた場合、データシンボル群#Xを形成するためのデータを生成するために、符号化部101は、符号化率10/15に対応する「方法#B」の符号化を行う。(前にも説明したように、パンクチャは行わない。)
制御情報102に含まれるデータシンボル群#Xの誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報が「zが10000ビット以上20000ビット以下」を示しており、データシンボル群#Xの誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率11/15を示していた場合、データシンボル群#Xを形成するためのデータを生成するために、符号化部101は、符号化率11/15に対応する「方法#B」の符号化を行う。(前にも説明したように、パンクチャは行わない。)
制御情報102に含まれるデータシンボル群#Xの誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報が「zが10000ビット以上20000ビット以下」を示しており、データシンボル群#Xの誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率12/15を示していた場合、データシンボル群#Xを形成するためのデータを生成するために、符号化部101は、符号化率12/15に対応する「方法#B」の符号化を行う。(前にも説明したように、パンクチャは行わない。)
制御情報102に含まれるデータシンボル群#Xの誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報が「zが10000ビット以上20000ビット以下」を示しており、データシンボル群#Xの誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率13/15を示していた場合、データシンボル群#Xを形成するためのデータを生成するために、符号化部101は、符号化率13/15に対応する「方法#B」の符号化を行う。(前にも説明したように、パンクチャは行わない。)
制御情報102に含まれるデータシンボル群#Xの誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報が「zが50000ビット以上70000ビット以下」を示しており、データシンボル群#Xの誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率5/15を示していた場合、データシンボル群#Xを形成するためのデータを生成するために、符号化部101は、符号化率5/15に対応する「方法#B」の符号化を行う。(前にも説明したように、パンクチャは行わない。)
制御情報102に含まれるデータシンボル群#Xの誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報が「zが50000ビット以上70000ビット以下」を示しており、データシンボル群#Xの誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率6/15を示していた場合、データシンボル群#Xを形成するためのデータを生成するために、符号化部101は、符号化率6/15に対応する「方法#B」の符号化を行う。(前にも説明したように、パンクチャは行わない。)
制御情報102に含まれるデータシンボル群#Xの誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報が「zが50000ビット以上70000ビット以下」を示しており、データシンボル群#Xの誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率7/15を示していた場合、データシンボル群#Xを形成するためのデータを生成するために、符号化部101は、符号化率7/15に対応する「方法#B」の符号化を行う。(前にも説明したように、パンクチャは行わない。)
制御情報102に含まれるデータシンボル群#Xの誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報が「zが50000ビット以上70000ビット以下」を示しており、データシンボル群#Xの誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率8/15を示していた場合、データシンボル群#Xを形成するためのデータを生成するために、符号化部101は、符号化率8/15に対応する「方法#B」の符号化を行う。(前にも説明したように、パンクチャは行わない。)
制御情報102に含まれるデータシンボル群#Xの誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報が「zが50000ビット以上70000ビット以下」を示しており、データシンボル群#Xの誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率9/15を示していた場合、データシンボル群#Xを形成するためのデータを生成するために、符号化部101は、符号化率9/15に対応する「方法#B」の符号化を行う。(前にも説明したように、パンクチャは行わない。)
制御情報102に含まれるデータシンボル群#Xの誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報が「zが50000ビット以上70000ビット以下」を示しており、データシンボル群#Xの誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率10/15を示していた場合、データシンボル群#Xを形成するためのデータを生成するために、符号化部101は、符号化率10/15に対応する「方法#B」の符号化を行う。(前にも説明したように、パンクチャは行わない。)
制御情報102に含まれるデータシンボル群#Xの誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報が「zが50000ビット以上70000ビット以下」を示しており、データシンボル群#Xの誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率11/15を示していた場合、データシンボル群#Xを形成するためのデータを生成するために、符号化部101は、符号化率11/15に対応する「方法#B」の符号化を行う。(前にも説明したように、パンクチャは行わない。)
制御情報102に含まれるデータシンボル群#Xの誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報が「zが50000ビット以上70000ビット以下」を示しており、データシンボル群#Xの誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率12/15を示していた場合、データシンボル群#Xを形成するためのデータを生成するために、符号化部101は、符号化率12/15に対応する「方法#B」の符号化を行う。(前にも説明したように、パンクチャは行わない。)
制御情報102に含まれるデータシンボル群#Xの誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報が「zが50000ビット以上70000ビット以下」を示しており、データシンボル群#Xの誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率13/15を示していた場合、データシンボル群#Xを形成するためのデータを生成するために、符号化部101は、符号化率13/15に対応する「方法#B」の符号化を行う。(前にも説明したように、パンクチャは行わない。)
次に、図17の送信装置が送信した変調信号を受信する受信装置の動作について説明する。
図17の送信装置が送信した変調信号を受信する受信装置の構成は、図1の150に示したとおりである。以下では、特に、図1の受信装置150において、制御情報復調部159と復号部167の動作について、詳しく説明する。
図19は、図1の受信装置150において、制御情報復調部159と復号部167に関連する部分の構成を示した図である。
制御情報復調部159は、1符号化ブロックのビット数の情報・符号化率の情報推定部1903を具備し、1符号化ブロックのビット数の情報・符号化率の情報推定部1903は、ベースバンド信号1902を入力とし、図20に示した第1プリアンブルおよび(または)第2プリアンブルを抽出し、さらに第1プリアンブルおよび(または)第2プリアンブルから、1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報を得、1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904を出力する。
本実施の形態の場合、図17の送信装置は、図20に基づくフレーム構成の変調信号を送信し、図1の受信装置150は、この変調信号を受信することになる。このとき、図1の受信装置150は、複数のデータシンボル群のうち、必要とするデータシンボル群のデータを得るための、復調・復号の動作を行うことになる。したがって、制御情報復調部159は、必要とするデータシンボル群の「1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報」を得、1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904を出力することになる。
パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904を入力とし、図15、または、図16に基づき、1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報から、送信装置がデータシンボルのデータを生成するために使用した方法が、図15、図16を用いて説明した、「方法#A」か、「方法#B」か、を判断し、「方法#B」と判断した場合、送信装置でパンクチャしたビット(送信装置が送信しなかったビット)に対応するビットの対数尤度比106を生成、出力する。なお、「パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、「方法#B」と判断した場合、送信装置でパンクチャしたビット(送信装置が送信しなかったビット)に対応するビットの対数尤度比106を生成、出力する。」と記載したが、必要とするデータシンボル群に対してのパンクチャしたビット(送信装置が送信しなかったビット)に対応するビットの対数尤度比106を生成、出力することになる。
例えば、図17の送信装置が図15に基づいて符号化を行い、図20に基づくフレーム構成の変調信号を送信した場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、各データシンボル群に対し、以下のような判断を行う。(Xは1、2、3となる。)
1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904が、データシンボル群#Xの誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報がz=16200ビットを示しており、データシンボル群#Xの誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率5/15を示していた場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、送信装置がデータシンボル群#Xのデータを生成するために使用した方法が「方法#A」と判断する。
1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904が、データシンボル群#Xの誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報がz=16200ビットを示しており、データシンボル群#Xの誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率6/15を示していた場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、送信装置がデータシンボル群#Xのデータを生成するために使用した方法が「方法#A」と判断する。
1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904が、データシンボル群#Xの誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報がz=16200ビットを示しており、データシンボル群#Xの誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率7/15を示していた場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、送信装置がデータシンボル群#Xのデータを生成するために使用した方法が「方法#A」と判断する。
1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904が、データシンボル群#Xの誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報がz=16200ビットを示しており、データシンボル群#Xの誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率8/15を示していた場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、送信装置がデータシンボル群#Xのデータを生成するために使用した方法が「方法#A」と判断する。
1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904が、データシンボル群#Xの誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報がz=16200ビットを示しており、データシンボル群#Xの誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率9/15を示していた場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、送信装置がデータシンボル群#Xのデータを生成するために使用した方法が「方法#B」と判断する。
1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904が、データシンボル群#Xの誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報がz=16200ビットを示しており、データシンボル群#Xの誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率10/15を示していた場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、送信装置がデータシンボル群#Xのデータを生成するために使用した方法が「方法#B」と判断する。
1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904が、データシンボル群#Xの誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報がz=16200ビットを示しており、データシンボル群#Xの誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率11/15を示していた場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、送信装置がデータシンボル群#Xのデータを生成するために使用した方法が「方法#B」と判断する。
1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904が、データシンボル群#Xの誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報がz=16200ビットを示しており、データシンボル群#Xの誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率12/15を示していた場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、送信装置がデータシンボル群#Xのデータを生成するために使用した方法が「方法#B」と判断する。
1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904が、データシンボル群#Xの誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報がz=16200ビットを示しており、データシンボル群#Xの誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率13/15を示していた場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、送信装置がデータシンボル群#Xのデータを生成するために使用した方法が「方法#B」と判断する。
1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904が、データシンボル群#Xの誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報がz=64800ビットを示しており、データシンボル群#Xの誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率5/15を示していた場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、送信装置がデータシンボル群#Xのデータを生成するために使用した方法が「方法#B」と判断する。
1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904が、データシンボル群#Xの誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報がz=64800ビットを示しており、データシンボル群#Xの誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率6/15を示していた場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、送信装置がデータシンボル群#Xのデータを生成するために使用した方法が「方法#B」と判断する。
1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904が、データシンボル群#Xの誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報がz=64800ビットを示しており、データシンボル群#Xの誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率7/15を示していた場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、送信装置がデータシンボル群#Xのデータを生成するために使用した方法が「方法#B」と判断する。
1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904が、データシンボル群#Xの誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報がz=64800ビットを示しており、データシンボル群#Xの誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率8/15を示していた場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、送信装置がデータシンボル群#Xのデータを生成するために使用した方法が「方法#B」と判断する。
1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904が、データシンボル群#Xの誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報がz=64800ビットを示しており、データシンボル群#Xの誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率9/15を示していた場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、送信装置がデータシンボル群#Xのデータを生成するために使用した方法が「方法#B」と判断する。
1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904が、データシンボル群#Xの誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報がz=64800ビットを示しており、データシンボル群#Xの誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率10/15を示していた場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、送信装置がデータシンボル群#Xのデータを生成するために使用した方法が「方法#B」と判断する。
1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904が、データシンボル群#Xの誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報がz=64800ビットを示しており、データシンボル群#Xの誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率11/15を示していた場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、送信装置がデータシンボル群#Xのデータを生成するために使用した方法が「方法#B」と判断する。
1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904が、データシンボル群#Xの誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報がz=64800ビットを示しており、データシンボル群#Xの誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率12/15を示していた場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、送信装置がデータシンボル群#Xのデータを生成するために使用した方法が「方法#B」と判断する。
1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904が、データシンボル群#Xの誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報がz=64800ビットを示しており、データシンボル群#Xの誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率13/15を示していた場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、送信装置がデータシンボル群#Xのデータを生成するために使用した方法が「方法#B」と判断する。
例えば、図17の送信装置が図16に基づいて符号化を行い、図20に基づくフレーム構成の変調信号を送信した場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、各データシンボル群に対し、以下のような判断を行う。(Xは1、2、3となる。)
1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904が、データシンボル群#Xの誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報が「zが10000ビット以上20000ビット以下」を示しており、データシンボル群#Xの誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率5/15を示していた場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、送信装置がデータシンボル群#Xのデータを生成するために使用した方法が「方法#A」と判断する。
1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904が、データシンボル群#Xの誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報が「zが10000ビット以上20000ビット以下」を示しており、データシンボル群#Xの誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率6/15を示していた場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、送信装置がデータシンボル群#Xのデータを生成するために使用した方法が「方法#A」と判断する。
1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904が、データシンボル群#Xの誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報が「zが10000ビット以上20000ビット以下」を示しており、データシンボル群#Xの誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率7/15を示していた場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、送信装置がデータシンボル群#Xのデータを生成するために使用した方法が「方法#A」と判断する。
1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904が、データシンボル群#Xの誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報が「zが10000ビット以上20000ビット以下」を示しており、データシンボル群#Xの誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率8/15を示していた場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、送信装置がデータシンボル群#Xのデータを生成するために使用した方法が「方法#B」と判断する。
1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904が、データシンボル群#Xの誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報が「zが10000ビット以上20000ビット以下」を示しており、データシンボル群#Xの誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率9/15を示していた場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、送信装置がデータシンボル群#Xのデータを生成するために使用した方法が「方法#B」と判断する。
1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904が、データシンボル群#Xの誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報が「zが10000ビット以上20000ビット以下」を示しており、データシンボル群#Xの誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率10/15を示していた場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、送信装置がデータシンボル群#Xのデータを生成するために使用した方法が「方法#B」と判断する。
1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904が、データシンボル群#Xの誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報が「zが10000ビット以上20000ビット以下」を示しており、データシンボル群#Xの誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率11/15を示していた場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、送信装置がデータシンボル群#Xのデータを生成するために使用した方法が「方法#B」と判断する。
1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904が、データシンボル群#Xの誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報が「zが10000ビット以上20000ビット以下」を示しており、データシンボル群#Xの誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率12/15を示していた場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、送信装置がデータシンボル群#Xのデータを生成するために使用した方法が「方法#B」と判断する。
1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904が、データシンボル群#Xの誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報が「zが10000ビット以上20000ビット以下」を示しており、データシンボル群#Xの誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率13/15を示していた場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、送信装置がデータシンボル群#Xのデータを生成するために使用した方法が「方法#B」と判断する。
1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904が、データシンボル群#Xの誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報が「zが50000ビット以上70000ビット以下」を示しており、データシンボル群#Xの誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率5/15を示していた場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、送信装置がデータシンボル群#Xのデータを生成するために使用した方法が「方法#B」と判断する。
1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904が、データシンボル群#Xの誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報が「zが50000ビット以上70000ビット以下」を示しており、データシンボル群#Xの誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率6/15を示していた場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、送信装置がデータシンボル群#Xのデータを生成するために使用した方法が「方法#B」と判断する。
1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904が、データシンボル群#Xの誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報が「zが50000ビット以上70000ビット以下」を示しており、データシンボル群#Xの誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率7/15を示していた場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、送信装置がデータシンボル群#Xのデータを生成するために使用した方法が「方法#B」と判断する。
1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904が、データシンボル群#Xの誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報が「zが50000ビット以上70000ビット以下」を示しており、データシンボル群#Xの誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率8/15を示していた場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、送信装置がデータシンボル群#Xのデータを生成するために使用した方法が「方法#B」と判断する。
1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904が、データシンボル群#Xの誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報が「zが50000ビット以上70000ビット以下」を示しており、データシンボル群#Xの誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率9/15を示していた場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、送信装置がデータシンボル群#Xのデータを生成するために使用した方法が「方法#B」と判断する。
1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904が、データシンボル群#Xの誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報が「zが50000ビット以上70000ビット以下」を示しており、データシンボル群#Xの誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率10/15を示していた場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、送信装置がデータシンボル群#Xのデータを生成するために使用した方法が「方法#B」と判断する。
1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904が、データシンボル群#Xの誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報が「zが50000ビット以上70000ビット以下」を示しており、データシンボル群#Xの誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率11/15を示していた場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、送信装置がデータシンボル群#Xのデータを生成するために使用した方法が「方法#B」と判断する。
1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904が、データシンボル群#Xの誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報が「zが50000ビット以上70000ビット以下」を示しており、データシンボル群#Xの誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率12/15を示していた場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、送信装置がデータシンボル群#Xのデータを生成するために使用した方法が「方法#B」と判断する。
1符号化ブロックのビット数の情報、および、誤り訂正符号化の際の符号化率の情報の推定信号1904が、データシンボル群#Xの誤り訂正符号(LDPC符号)の1符号化ブロックのビット数zの情報が「zが50000ビット以上70000ビット以下」を示しており、データシンボル群#Xの誤り訂正符号化の際の符号化率の情報が符号化率13/15を示していた場合、パンクチャビット対数尤度比発生部1905は、送信装置がデータシンボル群#Xのデータを生成するために使用した方法が「方法#B」と判断する。
実施の形態A、実施の形態Bにおいて、1符号化ブロックのビット数zと符号化率に対し、「方法#A」「方法#B」どちらを使用するか、を示した例として、図15、図16を説明したが、1符号化ブロックのビット数zと符号化率に対し、「方法#A」「方法#B」の割り当ては、図15、図16に限ったものではなく、実施の形態Aで説明した図15、図16の特徴を満たしていればよく、例えば、図15に対し、z=16800ビット、符号化率8/15を「方法#B」、z=16800ビット、符号化率9/15を「方法#A」としてもよい。
また、実施の形態Bにおいて、送信装置が送信する変調信号のフレーム構成として、図20を説明したが、フレーム構成はこれに限ったものではなく、例えば、データシンボル群が1個以上、または、データシンボル群が2個以上存在するようなフレーム構成であってもよい。
上記実施の形態に従って、本発明に係る放送(または通信)システムについて説明してきたが、本発明はこれに限られるものではない。
当然であるが、本明細書において説明した実施の形態、その他の内容を複数組み合わせて、実施してもよい。
また、各実施の形態、その他の内容については、あくまでも例であり、例えば、「変調方式、誤り訂正符号化方式(使用する誤り訂正符号、符号長、符号化率等)、制御情報など」を例示していても、別の「変調方式、誤り訂正符号化方式(使用する誤り訂正符号、符号長、符号化率等)、制御情報など」を適用した場合でも同様の構成で実施することが可能である。
変調方式については、本明細書で記載している変調方式以外の変調方式を使用しても、本明細書において説明した実施の形態、その他の内容を実施することが可能である。例えば、APSK(Amplitude Phase Shift Keying)(例えば、16APSK, 64APSK, 128APSK, 256APSK, 1024APSK, 4096APSKなど)、PAM(Pulse Amplitude Modulation)(例えば、4PAM, 8PAM, 16PAM, 64PAM, 128PAM, 256PAM, 1024PAM, 4096PAMなど)、PSK(Phase Shift Keying)(例えば、BPSK, QPSK, 8PSK, 16PSK, 64PSK, 128PSK, 256PSK, 1024PSK, 4096PSKなど)、QAM(Quadrature Amplitude Modulation)(例えば、4QAM, 8QAM, 16QAM, 64QAM, 128QAM, 256QAM, 1024QAM, 4096QAMなど)などを適用してもよいし、各変調方式において、均一マッピング、非均一マッピングとしてもよい(いかなるマッピングを施してもよい。)。
また、I−Q平面における16個、64個等の信号点の配置方法(16個、64個等の信号点をもつ変調方式)は、本明細書で示した変調方式の信号点配置方法に限ったものではない。したがって、複数のビットに基づき同相成分と直交成分を出力するという機能がマッピング部での機能となる。
本明細書で説明した発明は、OFDM方式などのマルチキャリア伝送方法に対して適用することができ、また、シングルキャリアの伝送方式に適用することもできる。(例えば、マルチキャリア方式の場合、シンボルを周波数軸にも配置するが、シングルキャリアの場合は、シンボルを時間方向にのみ配置することになる。)また、ベースバンド信号に対し、拡散符号を用いてスペクトル拡散通信方式を適用することもできる。
本明細書において、端末の受信装置とアンテナが別々となっている構成であってもよい。例えば、アンテナで受信した信号、または、アンテナで受信した信号に対し、周波数変換を施した信号を、ケーブルを通して、入力するインターフェースを受信装置が具備し、受信装置はその後の処理を行うことになる。また、受信装置が得たデータ・情報は、その後、映像や音に変換され、ディスプレイ(モニタ)に表示されたり、スピーカから音が出力されたりする。さらに、受信装置が得たデータ・情報は、映像や音に関する信号処理が施され(信号処理を施さなくてもよい)、受信装置が具備するRCA端子(映像端子、音用端子)、USB(Universal Serial Bus)、USB 2、USB 3、HDMI(High-Definition Multimedia Interface)、HDMI 2、デジタル用端子等から出力されてもよい。また、受信装置が得たデータ・情報は、無線通信方式(Wi−Fi(登録商標)(IEEE 802.11a、IEEE 802.11b、IEEE 802.11g、IEEE 802.11n、IEEE 802.11ac、IEEE 802.11adなど)、WiGiG、Bluetooth(登録商標)など)、有線の通信方式(光通信、電力線通信など)を用いて、変調され、これらの情報を他の機器に伝送してもよい。このとき、端末は、情報を伝送するための送信装置を具備していることになる。(このとき、端末は、受信装置が得たデータ・情報を含むデータを送信してもよいし、受信装置が得たデータ・情報から、変形したデータを生成し、送信してもよい。)
本明細書において、送信装置を具備しているのは、例えば、放送局、基地局、アクセスポイント、端末、携帯電話(mobile phone)等の通信・放送機器であることが考えられ、このとき、受信装置を具備しているのは、テレビ、ラジオ、端末、パーソナルコンピュータ、携帯電話、アクセスポイント、基地局等の通信機器であることが考えられる。また、本発明における送信装置、受信装置は、通信機能を有している機器であって、その機器が、テレビ、ラジオ、パーソナルコンピュータ、携帯電話等のアプリケーションを実行するための装置に何らかのインターフェースを解して接続できるような形態であることも考えられる。
また、本実施の形態では、データシンボル以外のシンボル、例えば、パイロットシンボル(プリアンブル、ユニークワード、ポストアンブル、リファレンスシンボル等)、制御情報用のシンボルなどが、フレームにどのように配置されていてもよい。そして、ここでは、パイロットシンボル、制御情報用のシンボルと名付けているが、どのような名付け方を行ってもよく、機能自身が重要となっている。
よって、例えば、本明細書中において、制御情報シンボルという名で呼んでいるが、呼び方は、これに限ったものではなく、制御チャネルなど、別の呼び方を行ってもよい。このシンボルでは、伝送方式(例えば、送信方法、変調方式、誤り訂正符号の符号化率、誤り訂正符号の符号長、フレーム構成の方法、フーリエ変換の方法(サイズ)など)の情報等の制御情報を伝送するシンボルとなる。
また、パイロットシンボルは、例えば、送受信機において、PSK変調を用いて変調した既知のシンボル(または、受信機が同期をとることによって、受信機は、送信機が送信したシンボルを知ることができてもよい。)であればよく、受信機は、このシンボルを用いて、周波数同期、時間同期、(各変調信号の)チャネル推定(CSI(Channel State Information)の推定)、信号の検出等を行うことになる。
また、制御情報用のシンボルは、(アプリケーション等の)データ以外の通信を実現するための、通信相手に伝送する必要がある情報(例えば、通信に用いている変調方式・誤り訂正符号化方式・誤り訂正符号化方式の符号化率、上位レイヤーでの設定情報等)を伝送するためのシンボルである。
なお、本発明は各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、各実施の形態では、通信装置として行う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、この通信方法をソフトウェアとして行うことも可能である。
送信局、基地局の送信アンテナ、端末の受信アンテナ、共に、図面で記載されている1つのアンテナは、複数のアンテナにより構成されていても良い。
なお、例えば、上記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。
また、上記通信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。
そして、上記の各実施の形態などの各構成は、典型的には集積回路であるLSI(Large Scale Integration)として実現されてもよい。これらは、個別に1チップ化されてもよいし、各実施の形態の全ての構成または一部の構成を含むように1チップ化されてもよい。ここでは、LSIとしたが、集積度の違いにより、IC(Integrated Circuit)、システムLSI、スーパーLSI、ウルトラLSIと呼称されることもある。また、集積回路化の手法はLSIに限られるものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現しても良い。LSI製造後に、プログラムすることが可能なFPGA(Field Programmable Gate Array)や、LSI内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用しても良い。
さらに、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりLSIに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行っても良い。バイオ技術の適応等が可能性としてあり得る。
本発明は、複数のアンテナからそれぞれ異なる変調信号を送信する無線システムに広く適用できる。また、複数の送信箇所を持つ有線通信システム(例えば、PLC(Power Line Communication)システム、光通信システム、DSL(Digital Subscriber Line:デジタル加入者線)システム)において、MIMO伝送を行う場合についても適用することができる。
(実施の形態C)
これまでの実施の形態で、図11、図18のデータシンボル、図20のデータシンボル群がMISO方式、MIMO方式であってもよいことを記載した。本実施の形態では、MISO方式、MIMO方式のときの変調信号の生成について詳しく説明する。
図21は本実施の形態における(例えば、放送局の)送信装置の構成の一例である。
データ生成部2102は、送信データ2101、制御信号2109を入力とし、制御信号2109に含まれる誤り訂正符号化に関する情報(1符号化ブロックのビット数に関する情報、符号化率の情報など)、変調方式の情報等の情報に基づき、誤り訂正符号化、変調方式に基づくマッピングを行い、データ伝送用の(直交)ベースバンド信号2103を出力する。
第2プリアンブル信号生成部2105は、第2プリアンブル用送信データ2104、制御信号2109を入力とし、制御信号2109に含まれる第2プリアンブル用の誤り訂正に関する情報、変調方式の情報等の情報に基づき、誤り訂正符号化、変調方式に基づくマッピングを行い、第2プリアンブルの(直交)ベースバンド信号2106を出力する。
制御信号生成部2108は、第1プリアンブル用の送信データ2107、第2プリアンブル用の送信データ2104を入力とし、各シンボルの送信方法(誤り訂正符号、誤り訂正符号の符号化率、変調方式、ブロック長、フレーム構成、規則的にプリコーディング行列を切り替える方法を含む選択した送信方法、パイロットシンボルの挿入方法、IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)(または、逆フーリエ変換)/FFT(Fast Fourier Transform)(または、フーリエ変換)の情報等、PAPR(Peak to Average Power Ratio)削減方法の情報、ガードインターバル挿入方法の情報)の情報を制御信号2109として出力する。
フレーム構成部2110は、データ伝送用の(直交)ベースバンド信号2103、第2プリアンブルの(直交)ベースバンド信号2106、制御信号2109を入力とし、制御信号2109に含まれるフレーム構成の情報に基づき、周波数、時間軸における並び替えを施し、フレーム構成にしたがった、ストリーム1の(直交)ベースバンド信号2111_1(マッピング後の信号、つまり、使用する変調方式に基づくベースバンド信号)、ストリーム2の(直交)ベースバンド信号2111_2(マッピング後の信号、つまり、使用する変調方式に基づくベースバンド信号)を出力する。
信号処理部2112は、ストリーム1のベースバンド信号2111_1、ストリーム2のベースバンド信号2111_2、制御信号2109を入力とし、制御信号2109に含まれる送信方法に基づいた信号処理後の変調信号1(2113_1)および信号処理後の変調信号2(2113_2)を出力する。
なお、信号処理部2112では、例えば、プリコーディング、位相変更を用いたMIMO伝送方式(位相変更を施さないMIMO伝送方式であってもよい)(ここでは、MIMO方式と名付ける)、時空間ブロック符号(周波数―空間ブロック符号を用いたMISO伝送方式(ここでは、MISO方式と名付ける)、一つのストリームの変調信号を一つのアンテナから送信するSISO(またはSIMO)伝送方式を用いるものとする(ただし、SISO方式、SIMO方式において、一つのストリームの変調信号を複数のアンテナから送信する場合もある。)。信号処理部2112の動作については、後で詳しく説明する。
パイロット挿入部2114_1は、信号処理後の変調信号1(2113_1)、制御信号2109を入力とし、制御信号2109に含まれるパイロットシンボルの挿入方法に関する情報に基づき、信号処理後の変調信号1(2113_1)にパイロットシンボルを挿入し、パイロットシンボル挿入後の変調信号2115_1を出力する。
パイロット挿入部2114_2は、信号処理後の変調信号2(2113_2)、制御信号2109を入力とし、制御信号2109に含まれるパイロットシンボルの挿入方法に関する情報に基づき、信号処理後の変調信号2(2113_2)にパイロットシンボルを挿入し、パイロットシンボル挿入後の変調信号2115_2を出力する。
IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)部2116_1は、パイロットシンボル挿入後の変調信号2115_1、制御信号2109を入力とし、制御信号2109に含まれるIFFTの方法の情報に基づき、IFFTを施し、IFFT後の信号2117_1を出力する。
IFFT部2116_2は、パイロットシンボル挿入後の変調信号2115_2、制御信号2109を入力とし、制御信号2109に含まれるIFFTの方法の情報に基づき、IFFTを施し、IFFT後の信号2117_2を出力する。
PAPR削減部2118_1は、IFFT後の信号2117_1、制御信号2109を入力とし、制御信号2109に含まれるPAPR削減に関する情報に基づき、IFFT後の信号2117_1にPAPR削減のための処理を施し、PAPR削減後の信号2119_1を出力する。
PAPR削減部2118_2は、IFFT後の信号2117_2、制御信号2109を入力とし、制御信号2109に含まれるPAPR削減に関する情報に基づき、IFFT後の信号2117_2にPAPR削減のための処理を施し、PAPR削減後の信号2119_2を出力する。
ガードインターバル挿入部2120_1は、PAPR削減後の信号2119_1、制御信号2109を入力とし、制御信号2109に含まれるガードインターバルの挿入方法に関する情報に基づき、PAPR削減後の信号2119_1にガードインターバルを挿入し、ガードインターバル挿入後の信号2121_1を出力する。
ガードインターバル挿入部2120_2は、PAPR削減後の信号2119_2、制御信号2109を入力とし、制御信号2109に含まれるガードインターバルの挿入方法に関する情報に基づき、PAPR削減後の信号2119_2にガードインターバルを挿入し、ガードインターバル挿入後の信号2121_2を出力する。
第1プリアンブル挿入部2122は、ガードインターバル挿入後の信号2121_1、ガードインターバル挿入後の信号2121_2、第1プリアンブル用の送信データ107を入力とし、第1プリアンブル用の送信データ2107から第1プリアンブルの信号を生成し、ガードインターバル挿入後の信号2121_1に対し、第1プリアンブルを付加し、第1プリアンブルを付加した後の信号2123_1、および、ガードインターバル挿入後の信号2121_2に対し、第1プリアンブルを付加し、第2プリアンブルを付加した後の信号2123_2を出力する。なお、第1プリアンブルの信号は、第1プリアンブルを付加した後の信号2123_1、第1プリアンブルを付加した後の信号2123_2両者に付加されていてもよく、また、いずれか一方に付加されていてもよい。一方に付加されている場合、付加されている信号の送信区間では、付加されていない信号には、ベースバンド信号としてゼロの信号が存在することになる。
無線処理部2124_1は、第1プリアンブルを付加した後の信号2123_1を入力とし、周波数変換、増幅等の処理が施され、送信信号2125_1を出力する。そして、送信信号2125_1は、アンテナ2126_1から電波として出力される。
信号処理部2124_2は、第1プリアンブルを付加した後の信号2123_2を入力とし、周波数変換、増幅等の処理が施され、送信信号2125_2を出力する。そして、送信信号2125_2は、アンテナ2126_2から電波として出力される。
データ生成部2102における誤り訂正符号化は、これまでに説明してきた(本明細書の各実施の形態で説明した)誤り訂正符号化が行われることになる。
なお、本実施の形態では、上述で記載したように、プリコーディング、位相変更を用いたMIMO伝送方式、時空間ブロック符号(Space Time Block codes)(または、周波数−空間ブロック符号(Space Frequency Block codes))を用いたMISO伝送方式、SISO(またはSIMO)伝送方式を用いるものとする。以下では、これらの方式について説明する。
時空間ブロック符号(周波数−空間ブロック符号)を用いたMISO(伝送)方式について説明する。
図21の信号処理部2112が、時空間ブロック符号(Space-Time Block Codes)を用いた伝送方法を行う場合の構成について、図22を用いて説明する。
マッピング部2202は、データ信号(誤り訂正符号化後のデータ)2201、制御信号2206を入力とし、制御信号2206に含まれる変調方式に関連する情報に基づき、マッピングを行い、マッピング後の信号2203を出力する。例えば、マッピング後の信号2203は、s0,s1,s2,s3,・・・,s(2i),s(2i+1),・・・の順に並んでいるものとする。(iは、0以上の整数とする。)
MISO処理部2204は、マッピング後の信号2203、制御信号2206を入力とし、制御信号2206がMISO方式で送信することを指示している場合、MISO処理後の信号2205Aおよび2205Bを出力する。例えば、MISO処理後の信号2205Aはs0,s1,s2,s3,・・・,s(2i),s(2i+1),・・・となり、MISO処理後の信号2205Bは−s1*,s0*,−s3*,s2*・・・,−s(2i+1)*,s(2i)*,・・・となる。なお、「*」は複素共役を意味する。(例えば、s0*はs0の複素共役となる。)そして、MISO処理後の信号2205Aおよび2205Bにおいて、同じ順番に出力されたシンボルは、同一周波数、同一時間に送信されることになる。例えば、MISO処理後の信号2205Aのs0とMISO処理後の信号2205Bの−s1*は同一周波数、同一時間に送信され、MISO処理後の信号2205Aのs1とMISO処理後の信号2205Bのs0*は同一周波数、同一時間に送信されることになる。
このとき、MISO処理後の信号2205Aおよび2205Bが、それぞれ図21の信号処理後の変調信号1(2113_1)および信号処理後の変調信号2(2113_2)に相当する。なお、時空間ブロック符号の方法は上述の説明に限ったものではない。
そして、信号処理後の変調信号1(2113_1)は、所定の処理が施され、アンテナ2126_1から電波として、送信される。また、信号処理後の変調信号1(2113_2)は、所定の処理が施され、アンテナ2126_2から電波として、送信される。
図23は、図22とは異なる時空間ブロック符号(Space-Time Block Codes)を用いた伝送方法を行う場合の構成である。
マッピング部2202は、データ信号(誤り訂正符号化後のデータ)2201、制御信号2206を入力とし、制御信号2206に含まれる変調方式に関連する情報に基づき、マッピングを行い、マッピング後の信号2203を出力する。例えば、マッピング後の信号2203は、s0,s1,s2,s3,・・・,s(2i),s(2i+1),・・・の順に並んでいるものとする。(iは、0以上の整数とする。)
MISO処理部2204は、マッピング後の信号2203、制御信号2206を入力とし、制御信号2206がMISO方式で送信することを指示している場合、MISO処理後の信号2205Aおよび2205Bを出力する。例えば、MISO処理後の信号2205Aはs0,−s1*,s2,−s3*,・・・,s(2i),−s(2i+1)*,・・・となり、MISO処理後の信号2205Bはs1,s0*,s3,s2*・・・,s(2i+1),s(2i)*,・・・となる。なお、「*」は複素共役を意味する。(例えば、s0*はs0の複素共役となる。)そして、MISO処理後の信号2205Aおよび2205Bにおいて、同じ順番に出力されたシンボルは、同一周波数、同一時間に送信されることになる。例えば、MISO処理後の信号2205Aのs0とMISO処理後の信号2205Bのs1は同一周波数、同一時間に送信され、MISO処理後の信号2205Aの−s1*とMISO処理後の信号2205Bのs0*は同一周波数、同一時間に送信されることになる。
このとき、MISO処理後の信号2205Aおよび2205Bが、それぞれ図21の信号処理後の変調信号1(2113_1)および信号処理後の変調信号2(2113_2)に相当する。なお、時空間ブロック符号の方法は上述の説明に限ったものではない。
そして、信号処理後の変調信号1(2113_1)は、所定の処理が施され、アンテナ2126_1から電波として、送信される。また、信号処理後の変調信号1(2113_2)は、所定の処理が施され、アンテナ2126_2から電波として、送信される。
次に、MIMO方式の一例として、プリコーディング、位相変更、パワー変更を適用したMIMO方式について説明する。(ただし、複数のストリームを複数のアンテナから送信する方法はこれに限ったものではなく、他の方式であっても、本実施の形態は実施することが可能である。)
図21の信号処理部2112が、MIMO方式を用いた伝送方法を行う場合の構成について、図24から図32を用いて説明する。
図24の符号化部2402は、情報2401および、制御信号2412を入力とし、制御信号2412に含まれる符号化率、1符号化ブロックのビット数の情報に基づき、符号化を行い、符号化後のデータ2403を出力する。
マッピング部2404は、符号化後のデータ2403、制御信号2412を入力とする。そして、制御信号2412が、伝送方式として、二つのストリームを送信することを指定したものとする。加えて、制御信号2412が二つのストリームの各変調方式として、変調方式αと変調方式βを指定したものとする。なお、変調方式αはxビットのデータを変調する変調方式、変調方式βはyビットのデータを変調する変調方式とする。(例えば16QAM(16 Quadrature Amplitude Modulation)の場合、4ビットのデータを変調する変調方式であり、64QAM(64 Quadrature Amplitude Modulation)の場合、6ビットのデータを変調する変調方式である。)すると、マッピング部2404は、x+yビットのデータのうちのxビットのデータに対し、変調方式αで変調し、ベースバンド信号s1(t)(2405A)を生成、出力し、また、残りのyビットのデータのデータに対し、変調方式βで変調し、ベースバンド信号s2(t)(2405B)を出力する。(なお、図24では、マッピング部を一つとしているが、これとは別の構成として、s1(t)を生成するためのマッピング部とs2(t)を生成するためのマッピング部が別々に存在していてもよい。このとき、符号化後のデータ2403は、s1(t)を生成するためのマッピング部とs2(t)を生成するためのマッピング部に振り分けられることになる。)
なお、s1(t)およびs2(t)は複素数で表現され(ただし、複素数、実数、いずれであってもよい)、また、tは時間である。なお、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)等のマルチキャリアを用いた伝送方式を用いている場合、s1およびs2は、s1(f)およびs2(f)のように周波数fの関数、または、s1(t,f)およびs2(t,f)のように時間t、周波数fの関数と考えることもできる。
以降では、ベースバンド信号、プリコーディング行列、位相変更等を時間tの関数として説明しているが、周波数fの関数、時間tおよび周波数fの関数と考えてもよい。
したがって、ベースバンド信号、プリコーディング行列、位相変更等をシンボル番号iの関数として説明を進めている場合もあるが、この場合、時間tの関数、周波数fの関数、時間tおよび周波数fの関数と考えればよい。つまり、シンボル、ベースバンド信号を、時間軸方向で生成し、配置してもよいし、周波数軸方向で生成し、配置してもよい。また、シンボル、ベースバンド信号を、時間軸方向および周波数軸方向で生成し、配置してもよい。
パワー変更部2406A(パワー調整部2406A)は、ベースバンド信号s1(t)(2405A)、および、制御信号2412を入力とし、制御信号2412に基づき、実数P1を設定し、P1×s1(t)をパワー変更後の信号2407Aとして出力する。(なお、P1を実数としているが、複素数であってもよい。)
同様に、パワー変更部2406B(パワー調整部2406B)は、ベースバンド信号s2(t)(2405B)、および、制御信号2412を入力とし、実数P2を設定し、P2×s2(t)をパワー変更後の信号2407Bとして出力する。(なお、P2を実数としているが、複素数であってもよい。)
重み付け合成部2408は、パワー変更後の信号2407A、パワー変更後の信号2407B、および、制御信号2412を入力とし、制御信号2412に基づき、プリコーディング行列F(またはF(i))を設定する。スロット番号(シンボル番号)をiとすると、重み付け合成部2408は、以下の演算を行う。
ここで、a(i)、b(i)、c(i)、d(i)は、複素数で表現でき(実数であってもよい)、a(i)、b(i)、c(i)、d(i)のうち、3つ以上が0(ゼロ)であってはならない。なお、プリコーディング行列はiの関数であってもよいし、iの関数でなくてもよい。そして、プリコーディング行列がiの関数のとき、プリコーディング行列がスロット番号(シンボル番号)により切り替わることになる。
そして、重み付け合成部2408は、式(1)におけるu1(i)を重み付け合成後の信号2409Aとして出力し、式(1)におけるu2(i)を重み付け合成後の信号2409Bとして出力する。
パワー変更部2410Aは、重み付け合成後の信号2409A(u1(i))、および、制御信号2412を入力とし、制御信号2412に基づき、実数Q1を設定し、Q1×u1(t)をパワー変更後の信号2411A(z1(i))として出力する。(なお、Q1を実数としているが、複素数であってもよい。)
同様に、パワー変更部2410Bは、重み付け合成後の信号2409B(u2(i))、および、制御信号2412を入力とし、制御信号2412に基づき、実数Q2を設定し、Q2×u2(t)をパワー変更後の信号2411B(z2(i))として出力する。(なお、Q2を実数としているが、複素数であってもよい。)
したがって、以下の式が成立する。
なお、z1(i)とz2(i)は、同一時間、同一周波数を用いて、異なるアンテナから送信されることになる。(この点については、以降も同様である。)
次に、図24とは異なる二つのストリームを送信する場合の伝送方法について、図25を用いて説明する。なお、図25において、図24と同様に動作するものについては、同一符号を付している。
位相変更部2461は、式(1)におけるu2(i)を重み付け合成後の信2409Bおよび制御信号2412を入力とし、制御信号2412に基づき、式(1)におけるu2(i)を重み付け合成後の信号2409Bの位相を変更する。したがって、式(1)におけるu2(i)を重み付け合成後の信号2409Bの位相を変更後の信号は、ejθ(i)×u2(i)とあらわされ、ejθ(i)×u2(i)が位相変更後の信号2462として、位相変更部2461は、出力する(jは虚数単位)。なお、変更する位相の値は、θ(i)のようにiの関数であることが特徴的な部分となる。
そして、図25のパワー変更部2410Aおよび2410Bは、入力信号のパワー変更をそれぞれ行う。したがって、図25におけるパワー変更部2410Aおよび2410Bのそれぞれの出力z1(i)、z2(i)は、次式のようにあらわされる。
なお、式(3)を実現する方法として、図25と異なる構成として、図26がある。図25と図26の異なる点は、パワー変更部と位相変更部の順番が入れ替わっている点である。(パワー変更を行う、位相変更を行うという機能自身はかわらない。)このとき、z1(i)、z2(i)は、次式のようにあらわされる。
式(3)および式(4)における変更する位相の値θ(i)は、例えば、θ(i+1)―θ(i)が固定値となるように設定すると、直接波が支配的な電波伝搬環境において、受信装置は、良好なデータの受信品質が得られる可能性が高い。ただし、変更する位相の値θ(i)の与え方は、この例に限ったものではない。
図24から図26において、パワー変更部の一部(または、すべて)が存在する場合を例に説明したが、パワー変更部の一部がない場合も考えられる。
例えば、図24において、パワー変更部2406A(パワー調整部2406A)、パワー変更部2406B(パワー調整部2406B)が存在しない場合、z1(i)およびz2(i)は以下のようにあらわされる。
また、図24において、パワー変更部2410A(パワー調整部2410A)、パワー変更部2410B(パワー調整部2410B)が存在しない場合、z1(i)およびz2(i)は以下のようにあらわされる。
また、図24において、パワー変更部2406A(パワー調整部2406A)、パワー変更部2406B(パワー調整部2406B)、パワー変更部2410A(パワー調整部2410A)、パワー変更部2410B(パワー調整部2410B)が存在しない場合、z1(i)およびz2(i)は以下のようにあらわされる。
また、図25または図26において、パワー変更部2406A(パワー調整部2406A)、パワー変更部2406B(パワー調整部2406B)が存在しない場合、z1(i)およびz2(i)は以下のようにあらわされる。
また、図25または図26において、パワー変更部2410A(パワー調整部2410A)、パワー変更部2410B(パワー調整部2410B)が存在しない場合、z1(i)およびz2(i)は以下のようにあらわされる。
また、図25または図26において、パワー変更部2406A(パワー調整部2406A)、パワー変更部2406B(パワー調整部2406B)、パワー変更部2410A(パワー調整部2410A)、パワー変更部2410B(パワー調整部2410B)が存在しない場合、z1(i)およびz2(i)は以下のようにあらわされる。
次に、図24から図26とは異なる二つのストリームを送信する場合の伝送方法について、図27を用いて説明する。なお、図27において、図24から図26と同様に動作するものについては、同一符号を付しており、説明は省略する。
図27において、特徴的な点は、位相変更部2451が挿入されている点である。
位相変更部2451は、ベースバンド信号s2(i)(2405B)および制御信号2412を入力とし、制御信号2412に基づき、ベースバンド信号s2(i)(2405B)の位相を変更する。このとき、位相変更の値をe
jλ
(i)とする(jは虚数単位)。なお、変更する位相の値は、λ(i)のようにiの関数であることが特徴的な部分となる。
すると、式(1)から式(10)と同様に考えると、図27の出力信号となるz1(i)、z2(i)は、次式のようにあらわされる。
なお、式(11)を実現する方法として、図27と異なる構成として、パワー変更部2406Bと位相変更部2451の順番を入れ替える構成がある。(パワー変更を行う、位相変更を行うという機能自身はかわらない。)このとき、z1(i)、z2(i)は、次式のようにあらわされる。
当然であるが、式(11)のz1(i)と式(12)のz1(i)は等しく、式(11)のz2(i)と式(12)のz2(i)は等しい。
図28は、図27と同様の処理を実現することができる別の構成となる。なお、図28において、図24から図27と同様に動作するものについては、同一符号を付しており、説明は省略する。そして、図27と図28の異なる点は、図27において、パワー変更部2410Bと位相変更部2461の順番が入れ替えたものが図28となる。(パワー変更を行う、位相変更を行うという機能自身はかわらない。)
すると、式(1)から式(12)と同様に考えると、図28の出力信号となるz1(i)、z2(i)は、次式のようにあらわされる。
なお、式(13)を実現する方法として、図28と異なる構成として、パワー変更部2406Bと位相変更部2451の順番を入れ替える構成がある。(パワー変更を行う、位相変更を行うという機能自身はかわらない。)このとき、z1(i)、z2(i)は、次式のようにあらわされる。
当然であるが、式(11)のz1(i)と式(12)のz1(i)と式(13)のz1(i)と式(14)のz1(i)は等しく、式(11)のz2(i)と式(12)のz2(i)と式(13)のz2(i)と式(14)のz2(i)は等しい。
次に、図24から図28とは異なる二つのストリームを送信する場合の伝送方法について、図29を用いて説明する。なお、図29において、図24から図28と同様に動作するものについては、同一符号を付しており、説明は省略する。
図29において、特徴的な点は、位相変更部2481と位相変更部2451が挿入されている点である。
位相変更部2451は、ベースバンド信号s2(i)(2405B)および制御信号2412を入力とし、制御信号2412に基づき、ベースバンド信号s2(i)(2405B)の位相を変更する。このとき、位相変更の値をe
jλ
(i)とする(jは虚数単位)。なお、変更する位相の値は、λ(i)のようにiの関数であることが特徴的な部分となる。
また、位相変更部2481は、ベースバンド信号s1(i)(2405A)および制御信号2412を入力とし、制御信号2412に基づき、ベースバンド信号s1(i)(1105A)の位相を変更する。このとき、位相変更の値をe
jδ
(i)とする(jは虚数単位)。なお、変更する位相の値は、δ(i)のようにiの関数であることが特徴的な部分となる。
すると、式(1)から式(14)と同様に考えると、図29の出力信号となるz1(i)、z2(i)は、次式のようにあらわされる。
なお、式(15)を実現する方法として、図29と異なる構成として、パワー変更部2406Bと位相変更部2451の順番を入れ替え、かつ、パワー変更部2406Aと位相変更部2481の順番を入れ替える構成がある。(パワー変更を行う、位相変更を行うという機能自身はかわらない。)このとき、z1(i)、z2(i)は、次式のようにあらわされる。
当然であるが、式(15)のz1(i)と式(16)のz1(i)は等しく、式(15)のz2(i)と式(16)のz2(i)は等しい。
図30は、図29と同様の処理を実現することができる別の構成となる。なお、図30において、図24から図29と同様に動作するものについては、同一符号を付しており、説明は省略する。そして、図29と図30の異なる点は、図29において、パワー変更部2410Bと位相変更部2461の順番が入れ替えたものが図30となる。(パワー変更を行う、位相変更を行うという機能自身はかわらない。)
すると、式(1)から式(16)と同様に考えると、図30の出力信号となるz1(i)、z2(i)は、次式のようにあらわされる。
なお、式(17)を実現する方法として、図30と異なる構成として、パワー変更部2406Bと位相変更部2451の順番を入れ替え、かつ、パワー変更部2406Aと位相変更部2481の順番を入れ替える構成がある。(パワー変更を行う、位相変更を行うという機能自身はかわらない。)このとき、z1(i)、z2(i)は、次式のようにあらわされる。
当然であるが、式(15)のz1(i)と式(16)のz1(i)式(17)のz1(i)と式(18)のz1(i)は等しく、式(15)のz2(i)と式(16)のz2(i)と式(17)のz2(i)と式(18)のz2(i)は等しい。
次に、図24から図30とは異なる二つのストリームを送信する場合の伝送方法について、図31を用いて説明する。なお、図31において、図24から図30と同様に動作するものについては、同一符号を付しており、説明は省略する。
図31において、特徴的な点は、位相変更部2481と位相変更部2451、位相変更部2410Aと位相変更部2410Bが挿入されている点である。
位相変更部2451は、ベースバンド信号s2(i)(2405B)および制御信号2412を入力とし、制御信号2412に基づき、ベースバンド信号s2(i)(2405B)の位相を変更する。このとき、位相変更の値をejλ(i)とする(jは虚数単位)。なお、変更する位相の値は、λ(i)のようにiの関数であることが特徴的な部分となる。
また、位相変更部2481は、ベースバンド信号s1(i)(2405A)および制御信号2412を入力とし、制御信号2412に基づき、ベースバンド信号s1(i)(2405A)の位相を変更する。このとき、位相変更の値をejδ(i)とする(jは虚数単位)。なお、変更する位相の値は、δ(i)のようにiの関数であることが特徴的な部分となる。
位相変更部2461は入力信号に対し位相変更を行う。そのときの位相変更値をθ(i)とする。同様に、位相変更部2491は入力信号に対し位相変更を行う。そのときの位相変更値をω(i)とする。
すると、式(1)から式(18)と同様に考えると、図31の出力信号となるz1(i)、z2(i)は、次式のようにあらわされる。
なお、式(19)を実現する方法として、図31と異なる構成として、パワー変更部2406Bと位相変更部2451の順番を入れ替え、かつ、パワー変更部2406Aと位相変更部2481の順番を入れ替える構成がある。(パワー変更を行う、位相変更を行うという機能自身はかわらない。)このとき、z1(i)、z2(i)は、次式のようにあらわされる。
当然であるが、式(19)のz1(i)と式(20)のz1(i)は等しく、式(19)のz2(i)と式(20)のz2(i)は等しい。
図32は、図31と同様の処理を実現することができる別の構成となる。なお、図32において、図24から図31と同様に動作するものについては、同一符号を付しており、説明は省略する。そして、図31と図32の異なる点は、図31において、パワー変更部2410Bと位相変更部2461の順番が入れ替え、かつ、パワー変更部2410Aと位相変更部2491の順番が入れ替えたものが図32となる。(パワー変更を行う、位相変更を行うという機能自身はかわらない。)
すると、式(1)から式(20)と同様に考えると、図32の出力信号となるz1(i)、z2(i)は、次式のようにあらわされる。
なお、式(21)を実現する方法として、図32と異なる構成として、パワー変更部2406Bと位相変更部2451の順番を入れ替え、かつ、パワー変更部2406Aと位相変更部2481の順番を入れ替える構成がある。(パワー変更を行う、位相変更を行うという機能自身はかわらない。)このとき、z1(i)、z2(i)は、次式のようにあらわされる。
当然であるが、式(19)のz1(i)と式(20)のz1(i)と式(21)のz1(i)と式(22)のz1(i)は等しく、式(19)のz2(i)と式(20)のz2(i)と式(21)のz2(i)と式(22)のz2(i)は等しい。
上述において、重み付け合成(プリコーディング)のための行列Fを示しているが、以下で記載するようなプリコーディング行列F(またはF(i))を用いても、本明細書の各実施の形態を実施することができる。
または、
または、
または、
または、
または、
または、
または、
なお、式(23)、式(24)、式(25)、式(26)、式(27)、式(28)、式(29)、式(30)において、αは実数であってもよいし、虚数であってもよく、βは実数であってもよいし、虚数であってもよい。ただし、αは0(ゼロ)ではない。そして、βも0(ゼロ)ではない。
または、
または、
または、
または、
または、
または、
または、
または、
なお、式(31)、式(33)、式(35)、式(37)において、βは実数であってもよいし、虚数であってもよい。ただし、βは0(ゼロ)ではない。
または、
または、
または、
または、
または、
または、
または、
または、
または、
または、
または、
または、
ただし、θ11(i)、θ21(i)、λ(i)はiの(時間の、または、周波数の、または、時間・周波数の)関数であり、λは固定の値であり、αは実数であってもよいし、虚数であってもよく、βは実数であってもよいし、虚数であってもよい。ただし、αは0(ゼロ)ではない。そして、βも0(ゼロ)ではない。
または、
または、
または、
または、
または、
ただし、θ(i)はiの(時間の、または、周波数の、または、時間・周波数の)関数であり、βは実数であってもよいし、虚数であってもよい。ただし、βも0(ゼロ)ではない。
また、これら以外のプリコーディング行列を用いても、本明細書の各実施の形態を実施することが可能である。
加えて、上述で説明した、位相変更、を行わずに、プリコーディングを行って変調信号を生成し、送信装置は変調信号を送信する方式であってもよい。このとき、z1(i)、z2(i)は次式であらわされる例が考えられる。
そして、図24から図32で得られたz1(i)(または、式(56)のz1(i)、または、式(57)のz1(i)、または、式(58)のz1(i)、または、式(59)のz1(i)、または、式(60)のz1(i))は図21の2113_1に相当し、図24から図32で得られたz2(i)(または、式(56)のz2(i)、または、式(57)のz2(i)、または、式(58)のz2(i)、または、式(59)のz2(i)、または、式(60)のz2(i))は図21の2113_2に相当する。
図33から図37は、図17から図32で生成したz1(i)およびz2(i)の配置方法の一例を示している。(前にも記述したように、z1(a)とz2(a)は、同一時間、同一周波数を用い、異なるアンテナから送信されることになる。)
図33において、図33(A)はz1(i)の配置方法を示しており、図33(B)はz2(i)の配置方法を示している。図33(A)、図33(B)において、縦軸は時間、横軸は周波数である。
図33(A)について説明する。まず、i=0、1、2、3、・・・に対応をするz1(0)、z1(1)、z1(2)、z1(3)、・・・を生成したとき、z1(0)をキャリア0、時刻1に配置し、z1(1)をキャリア1、時刻1に配置し、z1(2)をキャリア2、時刻1に配置し、・・・、z1(10)をキャリア0、時刻2に配置し、z1(11)をキャリア1、時刻2に配置し、z1(12)をキャリア2、時刻2に配置し、・・・とする。
同様に、図33(B)において、i=0、1、2、3、・・・に対応をするz2(0)、z2(1)、z2(2)、z2(3)、・・・を生成したとき、z2(0)をキャリア0、時刻1に配置し、z2(1)をキャリア1、時刻1に配置し、z2(2)をキャリア2、時刻1に配置し、・・・、z2(10)をキャリア0、時刻2に配置し、z2(11)をキャリア1、時刻2に配置し、z2(12)をキャリア2、時刻2に配置し、・・・とする。
このとき、i=aのときのz1(a)とz2(a)は、同一周波数、同一時刻、から送信されることになる。そして、図33は、生成したz1(i)とz2(i)を周波数軸方向に優先的に並べる場合の例である。
図34において、図34(A)はz1(i)の配置方法を示しており、図34(B)はz2(i)の配置方法を示している。図34(A)、図34(B)において、縦軸は時間、横軸は周波数である。
図34(A)について説明する。まず、i=0、1、2、3、・・・に対応をするz1(0)、z1(1)、z1(2)、z1(3)、・・・を生成したとき、z1(0)をキャリア0、時刻1に配置し、z1(1)をキャリア1、時刻2に配置し、z1(2)をキャリア2、時刻1に配置し、・・・、z1(10)をキャリア2、時刻2に配置し、z1(11)をキャリア7、時刻1に配置し、z1(12)をキャリア8、時刻2に配置し、・・・、とする。
同様に、図34(B)において、i=0、1、2、3、・・・に対応をするz2(0)、z2(1)、z2(2)、z2(3)、・・・を生成したとき、z2(0)をキャリア0、時刻1に配置し、z2(1)をキャリア1、時刻2に配置し、z2(2)をキャリア2、時刻1に配置し、・・・、z2(10)をキャリア2、時刻2に配置し、z2(11)をキャリア7、時刻1に配置し、z2(12)をキャリア8、時刻2に配置し、・・・とする。
このとき、i=aのときのz1(a)とz2(a)は、同一周波数、同一時刻、から送信されることになる。そして、図34は、生成したz1(i)とz2(i)を周波数、時間軸方向にランダムに並べる場合の例である。
図35において、図35(A)はz1(i)の配置方法を示しており、図35(B)はz2(i)の配置方法を示している。図35(A)、図35(B)において、縦軸は時間、横軸は周波数である。
図35(A)について説明する。まず、i=0、1、2、3、・・・に対応をするz1(0)、z1(1)、z1(2)、z1(3)、・・・を生成したとき、z1(0)をキャリア0、時刻1に配置し、z1(1)をキャリア2、時刻1に配置し、z1(2)をキャリア4、時刻1に配置し、・・・、z1(10)をキャリア0、時刻2に配置し、z1(11)をキャリア2、時刻2に配置し、z1(12)をキャリア4、時刻2に配置し、・・・、とする。
同様に、図35(B)において、i=0、1、2、3、・・・に対応をするz2(0)、z2(1)、z2(2)、z2(3)、・・・を生成したとき、z2(0)をキャリア0、時刻1に配置し、z2(1)をキャリア2、時刻1に配置し、z2(2)をキャリア4、時刻1に配置し、・・・、z2(10)をキャリア0、時刻2に配置し、z2(11)をキャリア2、時刻2に配置し、z2(12)をキャリア4、時刻2に配置し、・・・、とする。
このとき、i=aのときのz1(a)とz2(a)は、同一周波数、同一時刻、から送信されることになる。そして、図35は、生成したz1(i)とz2(i)を周波数軸方向に優先的に並べる場合の例である。
図36において、図36(A)はz1(i)の配置方法を示しており、図36(B)はz2(i)の配置方法を示している。図36(A)、図36(B)において、縦軸は時間、横軸は周波数である。
図36(A)について説明する。まず、i=0、1、2、3、・・・に対応をするz1(0)、z1(1)、z1(2)、z1(3)、・・・を生成したとき、z1(0)をキャリア0、時刻1に配置し、z1(1)をキャリア1、時刻1に配置し、z1(2)をキャリア0、時刻2に配置し、・・・、z1(10)をキャリア2、時刻2に配置し、z1(11)をキャリア3、時刻2に配置し、z1(12)をキャリア2、時刻3に配置し、・・・とする。
同様に、図36(B)において、i=0、1、2、3、・・・に対応をするz2(0)、z2(1)、z2(2)、z2(3)、・・・を生成したとき、z2(0)をキャリア0、時刻1に配置し、z2(1)をキャリア1、時刻1に配置し、z2(2)をキャリア0、時刻2に配置し、・・・、z2(10)をキャリア2、時刻2に配置し、z2(11)をキャリア3、時刻2に配置し、z2(12)をキャリア2、時刻3に配置し、・・・とする。
このとき、i=aのときのz1(a)とz2(a)は、同一周波数、同一時刻、から送信されることになる。そして、図36は、生成したz1(i)とz2(i)を時間・周波数軸方向に並べる場合の例である。
図37において、図37(A)はz1(i)の配置方法を示しており、図37(B)はz2(i)の配置方法を示している。図37(A)、図37(B)において、縦軸は時間、横軸は周波数である。
図37(A)について説明する。まず、i=0、1、2、3、・・・に対応をするz1(0)、z1(1)、z1(2)、z1(3)、・・・を生成したとき、z1(0)をキャリア0、時刻1に配置し、z1(1)をキャリア0、時刻2に配置し、z1(2)をキャリア0、時刻3に配置し、・・・、z1(10)をキャリア2、時刻3に配置し、z1(11)をキャリア2、時刻4に配置し、z1(12)をキャリア3、時刻1に配置し、・・・とする。
同様に、図37(B)において、i=0、1、2、3、・・・に対応をするz2(0)、z2(1)、z2(2)、z2(3)、・・・を生成したとき、z2(0)をキャリア0、時刻1に配置し、z2(1)をキャリア0、時刻2に配置し、z2(2)をキャリア0、時刻3に配置し、・・・、z2(10)をキャリア2、時刻3に配置し、z2(11)をキャリア2、時刻4に配置し、z2(12)をキャリア3、時刻1に配置し、・・・とする。
このとき、i=aのときのz1(a)とz2(a)は、同一周波数、同一時刻、から送信されることになる。そして、図37は、生成したz1(i)とz2(i)を時間軸方向に優先的に並べる場合の例である。
図38は、図21の送信装置が送信した変調信号を受信する受信装置(端末)の構成例である。
図38において、OFDM方式関連処理部3803_Xは、アンテナ3801_Xで受信した受信信号3802_Xを入力とし、OFDM方式のための受信側の信号処理を施し、信号処理後の信号3804_Xを出力する。同様に、OFDM方式関連処理部3803_Yは、アンテナ3801_Yで受信した受信信号3802_Yを入力とし、OFDM方式のための受信側の信号処理を施し、信号処理後の信号3804_Yを出力する。
送信装置は、図33から図37、または、それ以外のシンボル配置方法の、いずれの方法でシンボルを配置してもよい。(あくまでも、図33から図37は、シンボル配置の例である。)
第1プリアンブル検出、復号部3811は、信号処理後の信号3804_X、3804_Yを入力とし、第1プリアンブルを検出することで、信号検出、時間周波数同期を行うと同時に、第1プリアンブルに含まれる制御情報を(復調、および、誤り訂正復号を行うことで)得、第1プリアンブル制御情報3812を出力する。
第2プリアンブル復調部3813は、信号処理後の信号3804_X、3804_Y、および、第1プリアンブル制御情報3812を入力とし、第1プリアンブル制御情報3812に基づき、信号処理を行い、復調(誤り訂正復号を含む)を行い、第2プリアンブル制御情報3814を出力する。
制御情報生成部3815は、第1プリアンブル制御情報3812、および、第2プリアンブル制御情報3814を入力とし、(受信動作に関係する)制御情報をたばね、制御信号3816として出力する。そして、制御信号2316は、図23に示したように、各部に入力されることになる。
変調信号z1のチャネル変動推定部3805_1は、信号処理後の信号3804_X、制御信号3816を入力とし、送信装置が変調信号z1を送信したアンテナと受信アンテナ3801_X間のチャネル変動を信号処理後の信号3804_Xに含まれるパイロットシンボル等を用いて推定し、チャネル推定信号3806_1を出力する。
変調信号z2のチャネル変動推定部3805_2は、信号処理後の信号3804_X、制御信号3816を入力とし、送信装置が変調信号z2を送信したアンテナと受信アンテナ3801_X間のチャネル変動を信号処理後の信号3804_Xに含まれるパイロットシンボル等を用いて推定し、チャネル推定信号3806_2を出力する。
変調信号z1のチャネル変動推定部3807_1は、信号処理後の信号3804_Y、制御信号3816を入力とし、送信装置が変調信号z1を送信したアンテナと受信アンテナ3801_Y間のチャネル変動を信号処理後の信号3804_Yに含まれるパイロットシンボル等を用いて推定し、チャネル推定信号3808_1を出力する。
変調信号z2のチャネル変動推定部3807_2は、信号処理後の信号3804_Y、制御信号3816を入力とし、送信装置が変調信号z2を送信したアンテナと受信アンテナ3801_Y間のチャネル変動を信号処理後の信号3804_Yに含まれるパイロットシンボル等を用いて推定し、チャネル推定信号3808_2を出力する。
信号処理部3809は、信号3806_1、3806_2、3808_1、3808_2、3804_X、3804_Y、および、制御信号3816を入力とし、制御信号3816に含まれている、伝送方式・変調方式・誤り訂正符号化方式・誤り訂正符号化の符号化率・誤り訂正符号のブロックサイズ等の情報に基づき、復調、復号の処理を行い、受信データ3810を出力する。このとき、上述で説明した伝送方法に基づき他、検波(復調)・復号が行われることになる。
本実施の形態の場合、信号処理部3809は、制御信号3816に含まれる1符号化ブロックのビット数の情報、符号化率の情報に基づき、例えば、図5、図6、図7、図8、図9、図10、図12、図13、図14、図15、図16などに示された「方法#A」の復号と「方法#B」の復号を切り替え、誤り訂正復号を行うことになる。
なお、受信装置は、制御信号3816から必要としているシンボルを抽出して復調(信号分離、信号検波を含む)、誤り訂正復号を行うことになる。また、受信装置の構成はこれに限ったものではない。
(実施の形態D)
これまでの実施の形態で、図11、図18のデータシンボル、図20のデータシンボル群がSISO方式、SIMO方式であってもよいことを記載した。本実施の形態では、SISO方式、SIMO方式のときの変調信号の生成の、これまで説明したときとは異なる例について説明する。
図39は、本実施の形態における送信局と端末の関係を示している。端末#3(3903)は、送信局#1(3901)が送信する変調信号#1と送信局#2(3902)が送信する変調信号#2を受信することが可能であるものとする。例えば、周波数帯域Aにおいて、変調信号#1と変調信号#2において、同一のデータを伝送しているものとする。つまり、データ系列に対し、ある変調方式でマッピングされたベースバンド信号をs1(t,f)とする(ただし、tは時間、fは周波数とする。)と、送信局#1、送信局#2ともにs1(t,f)に基づく変調信号を送信するものとする。
したがって、端末#3(3903)は、周波数帯域Aでは、送信局#1が送信した変調信号と送信局#2が送信した変調信号の両者を受信し、データを復調・復号することになる。
図40は、送信局#1、送信局#2の構成の一例であり、前に説明したように周波数帯域Aのように、送信局#1、送信局#2ともにs1(t,f)に基づく変調信号を送信する場合を考える。
誤り訂正符号化部4002は、情報4001、送信方法に関する信号4013を入力とし、送信方法に関する信号4013に含まれる1符号化ブロックのビット数に情報、誤り訂正符号の符号化率に関する情報に基づき、誤り訂正符号化を行い、データ4003を出力する。(例えば、図5、図6、図7、図8、図9、図10、図12、図13、図14、図15、図16などに示された「方法#A」の符号化処理と「方法#B」の符号化処理を切り替えることになる。)
マッピング部4004は、データ4003、送信方法の関する信号4013を入力とし、送信方法に関する信号4013に含まれる変調方式に関する情報に基づき、マッピングを行い、ベースバンド信号4005(s1(t,f))を出力する。(なお、誤り訂正符号化部4002とマッピング部4004の間で、データインタリーブ(データの順番の並び替え)を行ってもよい。)
制御情報シンボル生成部4007は、制御情報4006、送信方法に関する情報4013を入力とし、送信方法に関する信号4013に含まれる送信方法に関する情報に基づき、制御情報シンボルを生成し、制御情報シンボルのベースバンド信号4008を出力する。(なお、制御情報シンボルは、1符号化ブロックのビット数に情報、誤り訂正符号の符号化率に関する情報を含むことになる。)
パイロットシンボル生成部4009は、送信方法に関する信号4013を入力とし、これに基づき、パイロットシンボルを生成し、パイロットシンボルのベースバンド信号4010を出力する。
送信方法指示部4012は、送信方法指示情報4011を入力とし、送信方法に関する信号4013を生成、出力する。
位相変更部4014は、ベースバンド信号4005(s1(t,f))、制御情報シンボルのベースバンド信号4008、パイロットシンボルのベースバンド信号4010、送信方法に関する信号4013を入力とし、送信方法に関する信号4013に含まれるフレーム構成の情報、位相変更に関する情報に基づいて、位相変更を行い、フレーム構成に基づくベースバンド信号4015を出力する。なお、位相変更に関する情報によっては、位相変更を行わず、フレーム構成に基づくベースバンド信号4015を、位相変更部4014が出力することもある。
無線部4016は、フレーム構成に基づくベースバンド信号4015、送信方法に関する信号4013を入力とし、送信方法に関する信号4013に基づき、インタリーブ、逆フーリエ変換、周波数変換等の処理を施し、送信信号4017を生成、出力し、送信信号4017は、アンテナ4018から電波として出力される。
そして、図39の端末3903は、送信局#1(3901)、送信局#2(3902)が送信した変調信号を受信し、受信信号に含まれる制御情報シンボルに含まれる1符号化ブロックのビット数の情報および符号化率の情報に基づき、例えば、図5、図6、図7、図8、図9、図10、図12、図13、図14、図15、図16などに示された「方法#A」の復号と「方法#B」の復号を切り替え、誤り訂正復号を行うことになる。
なお、図39の送信局#1、#2の構成は、図40に限ったものではない。別の構成の例を、図41を用いて説明する。
図41において、図40と同様に動作するものについては、同一番号を付しており、説明を省略する。図41の特徴は、データ4003、制御情報4006、送信方法指示情報4011を他の装置が送信し、図41の受信部4102で、復調・復号し、データ4003、制御情報4006、送信方法指示情報4011を得る点である。
したがって、他の装置が送信した変調信号を受信し、受信部4102は、受信信号4101を入力とし、復調、復号を行い、データ4003、制御情報4006、送信方法指示情報4011を出力する。
よって、他の装置は、実施の形態Aで説明した動作を行うような、例えば、図17のような送信装置となる。
(実施の形態E)
以下では、これまで説明した符号化方法、復号化方法、送信方法、受信方法の応用例とそれを用いたシステムの構成例を説明する。
上記各実施の形態で示した送信方法及び受信方法は、図42に示すような放送局と、テレビ(テレビジョン)、DVDレコーダ、ブルーレイレコーダ、STB(Set Top Box)、コンピュータ、車載のテレビ及び携帯電話等の様々な種類の受信機を含むデジタル放送用システムex200において実施される。具体的には、放送局ex201が、映像データや音声データ等が多重化された多重化データを上記各実施の形態で示した送信方法を用いて所定の伝送帯域に送信する。
放送局から送信された信号は、各受信機に内蔵された、または外部に設置され当該受信機と接続されたアンテナで受信される。各受信機は、アンテナにおいて受信された信号を上記各実施の形態で示した受信方法を用いて復調し、多重化データを取得する。(したがって、送信装置(放送局)は、例えば、図5、図6、図7、図8、図9、図10、図12、図13、図14、図15、図16などに示された「方法#A」の符号化処理と「方法#B」の符号化処理を切り替えることになり、各端末は、例えば、図5、図6、図7、図8、図9、図10、図12、図13、図14、図15、図16などに示された「方法#A」の復号と「方法#B」の復号を切り替え、誤り訂正復号を行うことになる。また、送信装置(放送局)は、本明細書で記載した制御情報を伝送することになり、端末は、この制御情報を得、誤り訂正復号の方法を切り替えることになる。)これにより、デジタル放送用システムは、上記各実施の形態で説明した本願発明の効果を得ることができる。
ここで、多重化データに含まれる映像データは、例えばMPEG2、MPEG4−AVC、VC−1、H.265、HEVC(High Efficiency Video Coding)などの規格に準拠した動画符号化方法を用いて符号化されている。また、多重化データに含まれる音声データは例えばドルビーAC−3、Dolby Digital Plus、MLP、DTS、DTS−HD、リニアPCM等の音声符号化方法で符号化されている。
図43は、上記各実施の形態で説明した受信方法を実施する受信機ex300の構成の一例を示す図である。受信機ex300は、アンテナex204で受信された高周波信号をベースバンド信号に変換するチューナex301と、周波数変換されたベースバンド信号を復調して多重化データを取得する復調部ex302とを備える。上記各実施の形態で示した復号方法(図5、図6、図7、図8、図9、図10、図12、図13、図14、図15、図16などに示された「方法#A」の復号と「方法#B」の復号を切り替え、誤り訂正復号を行うこと)は復調部ex302において実施され、これにより上記各実施の形態で説明した本願発明の効果を得ることができる。
また、受信機ex300は、復調部で得られた多重化データから映像データと音声データとを分離するストリーム入出力部ex303と、分離された映像データに対応する動画像復号方法を用いて映像データを映像信号に復号し、分離された音声データに対応する音声復号方法を用いて音声データを音声信号に復号する信号処理部ex304と、復号された音声信号をスピーカやオーディオ用アンプ等に出力するための音声出力部ex306と、復号された映像信号をディスプレイ等に出力するための映像出力部ex308とを有する。
例えば、ユーザは、リモコン(リモートコントローラ)ex312を用いて、選局したチャネル(選局した(テレビ)番組、選局した音声放送)の情報を送信する。すると、受信機ex300は、アンテナex204で受信した受信信号において、選局したチャネルに相当する信号を復調、誤り訂正復号等の処理を行い、受信データを得ることになる。このとき、受信機ex300は、選局したチャネルに相当する信号に含まれる伝送方法(伝送方式、変調方式、誤り訂正方式等)の情報(例えば、1符号化ブロックのビット数に関する情報、符号化率の情報など)を含む制御シンボルの情報を得ることで、受信動作、復調方法、誤り訂正復号等の方法を正しく設定することで、放送局(基地局)で送信したデータシンボルに含まれるデータを得ることが可能となる。上述では、ユーザは、リモコンによって、チャネルを選局する例を説明したが、受信機自身が搭載している選局キーを用いて、チャネルを選局しても、上記と同様の動作となる。
上記の構成により、ユーザは、受信機が本明細書で記載した、復号方法、受信方法により受信した番組を。視聴することができる。
また、本実施の形態の受信機ex300は、復調部で復調し、誤り訂正の復号を行うことで得られた多重化データ(場合によっては、誤り訂正復号を行わないこともある。また、誤り訂正復号後に他の信号処理が施されることもある。以降について、同様の表現を行っている部分についても、この点は同様である。)に含まれるデータ、または、そのデータに相当する、つまり、データを圧縮することによって得られたデータや、動画、音声を加工して得られたデータを、磁気ディスク、光ディスク、不揮発性の半導体メモリ等の記録メディアに記録する記録部(ドライブ)を備える。ここで光ディスクとは、例えばDVD(Digital Versatile Disc)やBD(Blu-ray Disc)等の、レーザ光を用いて情報の記憶と読み出しがなされる記録メディアである。磁気ディスクとは、例えばFD(Floppy Disk)やハードディスク(Hard Disk)等の、磁束を用いて磁性体を磁化することにより情報を記憶する記録メディアである。不揮発性の半導体メモリとは、例えばフラッシュメモリや強誘電体メモリ(Ferroelectric Random Access Memory)等の、半導体素子により構成された記録メディアであり、フラッシュメモリを用いたSDカードやFlash SSD(Solid State Drive)などが挙げられる。なお、ここで挙げた記録メディアの種類はあくまでその一例であり、上記の記録メディア以外の記録メディアを用いて記録を行っても良いことは言うまでもない。
上記の構成により、ユーザは、受信機が上記各実施の形態で示した受信方法により受信した番組を記録して保存し、番組の放送されている時間以降の任意の時間に記録されたデータを読み出して視聴することが可能になる。
なお、上記の説明では、受信機は、復調部で復調し、誤り訂正の復号を行うことで得られた多重化データを記録部で記録するとしたが、多重化データに含まれるデータのうち一部のデータを抽出して記録しても良い。例えば、復調部で復調し、誤り訂正の復号を行うことで得られた多重化データに映像データや音声データ以外のデータ放送サービスのコンテンツ等が含まれる場合、記録部は、復調部で復調された多重化データから映像データや音声データを抽出して多重した新しい多重化データを記録しても良い。また、記録部は、復調部で復調し、誤り訂正の復号を行うことで得られた多重化データに含まれる映像データ及び音声データのうち、どちらか一方のみを多重した新しい多重化データを記録しても良い。そして、上記で述べた多重化データに含まれるデータ放送サービスのコンテンツを記録部は、記録してもよい。
さらには、テレビ、記録装置(例えば、DVDレコーダ、Blu−rayレコーダ)、携帯電話に、本発明で説明した受信機が搭載されている場合、復調部で復調し、誤り訂正の復号を行うことで得られた多重化データに、テレビや記録装置を動作させるのに使用するソフトウェアの欠陥(バグ)を修正するためのデータや個人情報や記録したデータの流出を防ぐためのソフトウェアの欠陥(バグ)を修正するためのデータが含まれている場合、これらのデータをインストールすることで、テレビや記録装置のソフトウェアの欠陥を修正してもよい。そして、データに、受信機自身のソフトウェアの欠陥(バグ)を修正するためのデータが含まれていた場合、このデータにより、受信機自身の欠陥を修正することもできる。これにより、受信装置が搭載されているテレビ、記録装置、携帯電話が、より安定的の動作させることが可能となる。
ここで、復調部で復調し、誤り訂正の復号を行うことで得られた多重化データに含まれる複数のデータから一部のデータを抽出して多重する処理は、例えばストリーム処理部で行われる。具体的には、ストリーム処理部が、図示していないCPU等の制御部からの指示により、復調部で復調された多重化データを映像データ、音声データ、データ放送サービスのコンテンツ等の複数のデータに分離し、分離後のデータから指定されたデータのみを抽出して多重し、新しい多重化データを生成する。なお、分離後のデータからどのデータを抽出するかについては、例えばユーザが決定してもよいし、記録メディアの種類毎に予め決められていてもよい。
上記の構成により、受信機は記録された番組を視聴する際に必要なデータのみを抽出して記録することができるので、記録するデータのデータサイズを削減することができる。
また、上記の説明では、記録部は、復調部で復調し、誤り訂正の復号を行うことで得られた多重化データを記録するとしたが、復調部で復調し、誤り訂正の復号を行うことで得られた多重化データに含まれる映像データを、当該映像データよりもデータサイズまたはビットレートが低くなるよう、当該映像データに施された動画像符号化方法とは異なる動画像符号化方法で符号化された映像データに変換し、変換後の映像データを多重した新しい多重化データを記録してもよい。このとき、元の映像データに施された動画像符号化方法と変換後の映像データに施された動画像符号化方法とは、互いに異なる規格に準拠していてもよいし、同じ規格に準拠して符号化時に使用するパラメータのみが異なっていてもよい。同様に、記録部は、復調部で復調し、誤り訂正の復号を行うことで得られた多重化データに含まれる音声データを、当該音声データよりもデータサイズまたはビットレートが低くなるよう、当該音声データに施された音声符号化方法とは異なる音声符号化方法で符号化された音声データに変換し、変換後の音声データを多重した新しい多重化データを記録してもよい。
ここで、復調部で復調し、誤り訂正の復号を行うことで得られた多重化データに含まれる映像データや音声データをデータサイズまたはビットレートが異なる映像データや音声データに変換する処理は、例えばストリーム処理部及び信号処理部で行われる。具体的には、ストリーム処理部が、CPU等の制御部からの指示により、復調部で復調し、誤り訂正の復号を行うことで得られた多重化データを映像データ、音声データ、データ放送サービスのコンテンツ等の複数のデータに分離する。信号処理部は、制御部からの指示により、分離後の映像データを当該映像データに施された動画像符号化方法とは異なる動画像符号化方法で符号化された映像データに変換する処理、及び分離後の音声データを当該音声データに施された音声符号化方法とは異なる音声符号化方法で符号化された音声データに変換する処理を行う。ストリーム処理部は、制御部からの指示により、変換後の映像データと変換後の音声データとを多重し、新しい多重化データを生成する。なお、信号処理部は制御部からの指示に応じて、映像データと音声データのうちいずれか一方に対してのみ変換の処理を行っても良いし、両方に対して変換の処理を行っても良い。また、変換後の映像データ及び音声データのデータサイズまたはビットレートは、ユーザが決定してもよいし、記録メディアの種類毎に予め決められていてもよい。
上記の構成により、受信機は、記録メディアに記録可能なデータサイズや記録部がデータの記録または読み出しを行う速度に合わせて映像データや音声データのデータサイズまたはビットレートを変更して記録することができる。これにより、記録メディアに記録可能なデータサイズが復調部で復調し、誤り訂正の復号を行うことで得られた多重化データのデータサイズよりも小さい場合や、記録部がデータの記録または読み出しを行う速度が復調部で復調された多重化データのビットレートよりも低い場合でも記録部が番組を記録することが可能となるので、ユーザは番組の放送されている時間以降の任意の時間に記録されたデータを読み出して視聴することが可能になる。
また、受信機は、復調部で復調された多重化データを外部機器に対して通信媒体を介して送信するストリーム出力IF(Interface:インターフェース)を備える。ストリーム出力IFの一例としては、Wi−Fi(IEEE802.11a、IEEE802.11b、IEEE802.11g、IEEE802.11n、IEEE802.11ac、IEEE802.11ad等)、WiGig、UltraGig、WirelessHD、Bluetooth、Zigbee等の無線通信規格に準拠した無線通信方法を用いて変調した多重化データを、無線媒体を介して外部機器に送信する無線通信装置が挙げられる。また、ストリーム出力IFは、イーサネットやUSB(Universal Serial Bus)、USB2、USB3、PLC(Power Line Communication)、HDMI(High-Definition Multimedia Interface)、HDMI2等の有線通信規格に準拠した通信方法を用いて変調された多重化データを当該ストリーム出力IFに接続された有線伝送路を介して外部機器に送信する有線通信装置であってもよい。
上記の構成により、ユーザは、受信機が本明細書で説明した復号方法、受信方法により受信した多重化データを外部機器で利用することができる。ここでいう多重化データの利用とは、ユーザが外部機器を用いて多重化データをリアルタイムで視聴することや、外部機器に備えられた記録部で多重化データを記録すること、外部機器からさらに別の外部機器に対して多重化データを送信すること等を含む。
なお、上記の説明では、受信機は、復調部で復調し、誤り訂正の復号を行うことで得られた多重化データをストリーム出力IFが出力するとしたが、多重化データに含まれるデータのうち一部のデータを抽出して出力しても良い。例えば、復調部で復調し、誤り訂正の復号を行うことで得られた多重化データに映像データや音声データ以外のデータ放送サービスのコンテンツ等が含まれる場合、ストリーム出力IFは、復調部で復調し、誤り訂正の復号を行うことで得られた多重化データから映像データや音声データを抽出して多重した新しい多重化データを出力しても良い。また、ストリーム出力IFは、復調部で復調された多重化データに含まれる映像データ及び音声データのうち、どちらか一方のみを多重した新しい多重化データを出力しても良い。
ここで、復調部で復調し、誤り訂正の復号を行うことで得られた多重化データに含まれる複数のデータから一部のデータを抽出して多重する処理は、例えばストリーム処理部で行われる。具体的には、ストリーム処理部が、図示していないCPU(Central Processing Unit)等の制御部からの指示により、復調部で復調された多重化データを映像データ、音声データ、データ放送サービスのコンテンツ等の複数のデータに分離し、分離後のデータから指定されたデータのみを抽出して多重し、新しい多重化データを生成する。なお、分離後のデータからどのデータを抽出するかについては、例えばユーザが決定してもよいし、ストリーム出力IFの種類毎に予め決められていてもよい。
上記の構成により、受信機は外部機器が必要なデータのみを抽出して出力することができるので、多重化データの出力により消費される通信帯域を削減することができる。
また、上記の説明では、ストリーム出力IFは、復調部で復調し、誤り訂正の復号を行うことで得られた多重化データを記録するとしたが、復調部で復調し、誤り訂正の復号を行うことで得られた多重化データに含まれる映像データを、当該映像データよりもデータサイズまたはビットレートが低くなるよう、当該映像データに施された動画像符号化方法とは異なる動画像符号化方法で符号化された映像データに変換し、変換後の映像データを多重した新しい多重化データを出力してもよい。このとき、元の映像データに施された動画像符号化方法と変換後の映像データに施された動画像符号化方法とは、互いに異なる規格に準拠していてもよいし、同じ規格に準拠して符号化時に使用するパラメータのみが異なっていてもよい。同様に、ストリーム出力IFは、復調部で復調し、誤り訂正の復号を行うことで得られた多重化データに含まれる音声データを、当該音声データよりもデータサイズまたはビットレートが低くなるよう、当該音声データに施された音声符号化方法とは異なる音声符号化方法で符号化された音声データに変換し、変換後の音声データを多重した新しい多重化データを出力してもよい。
ここで、復調部で復調し、誤り訂正の復号を行うことで得られた多重化データに含まれる映像データや音声データをデータサイズまたはビットレートが異なる映像データや音声データに変換する処理は、例えばストリーム処理部及び信号処理部で行われる。具体的には、ストリーム処理部が、制御部からの指示により、復調部で復調し、誤り訂正の復号を行うことで得られた多重化データを映像データ、音声データ、データ放送サービスのコンテンツ等の複数のデータに分離する。信号処理部は、制御部からの指示により、分離後の映像データを当該映像データに施された動画像符号化方法とは異なる動画像符号化方法で符号化された映像データに変換する処理、及び分離後の音声データを当該音声データに施された音声符号化方法とは異なる音声符号化方法で符号化された音声データに変換する処理を行う。ストリーム処理部は、制御部からの指示により、変換後の映像データと変換後の音声データとを多重し、新しい多重化データを生成する。なお、信号処理部は制御部からの指示に応じて、映像データと音声データのうちいずれか一方に対してのみ変換の処理を行っても良いし、両方に対して変換の処理を行っても良い。また、変換後の映像データ及び音声データのデータサイズまたはビットレートは、ユーザが決定してもよいし、ストリーム出力IFの種類毎に予め決められていてもよい。
上記の構成により、受信機は、外部機器との間の通信速度に合わせて映像データや音声データのビットレートを変更して出力することができる。これにより、外部機器との間の通信速度が、復調部で復調し、誤り訂正の復号を行うことで得られた多重化データのビットレートよりも低い場合でもストリーム出力IFから外部機器新しい多重化データを出力することが可能となるので、ユーザは他の通信装置において新しい多重化データを利用することが可能になる。
また、受信機は、外部機器に対して信号処理部で復号された映像信号及び音声信号を外部の通信媒体に対して出力するAV(Audio and Visual)出力IF(Interface)を備える。AV出力IFの一例としては、Wi−Fi(IEEE802.11a、IEEE802.11b、IEEE802.11g、IEEE802.11n、IEEE802.11ac、IEEE802.11ad等)、WiGig、UltraGig、WirelessHD、Bluetooth、Zigbee等の無線通信規格に準拠した無線通信方法を用いて変調した映像信号及び音声信号を、無線媒体を介して外部機器に送信する無線通信装置が挙げられる。また、ストリーム出力IFは、イーサネットやUSB、USB2、USB3、PLC、HDMI、HDMI2等の有線通信規格に準拠した通信方法を用いて変調された映像信号及び音声信号を当該ストリーム出力IFに接続された有線伝送路を介して外部機器に送信する有線通信装置であってもよい。また、ストリーム出力IFは、映像信号及び音声信号をアナログ信号のまま出力するケーブルを接続する端子であってもよい。
上記の構成により、ユーザは、信号処理部で復号された映像信号及び音声信号を外部機器で利用することができる。
さらに、テレビex300は、ユーザ操作の入力を受け付ける操作入力部ex312を備える。受信機は、ユーザの操作に応じて操作入力部に入力される制御信号に基づいて、電源のON/OFFの切り替えや、受信するチャネルの切り替え、字幕表示の有無や表示する言語の切り替え、音声出力部から出力される音量の変更等の様々な動作の切り替えや、受信可能なチャネルの設定等の設定の変更を行う。
また、受信機は、当該受信機で受信中の信号の受信品質を示すアンテナレベルを表示する機能を備えていてもよい。ここで、アンテナレベルとは、例えば受信機が受信した信号のRSSI(Received Signal Strength Indication、Received Signal Strength Indicator、受信信号強度)、受信電界強度、C/N(Carrier-to-noise power ratio)、BER(Bit Error Rate:ビットエラー率)、パケットエラー率、フレームエラー率、チャネル状態情報(Channel State Information)等に基づいて算出される受信品質を示す指標であり、信号レベル、信号の優劣を示す信号である。この場合、復調部は受信した信号のRSSI、受信電界強度、C/N、BER、パケットエラー率、フレームエラー率、チャネル状態情報等を測定する受信品質測定部を備え、受信機はユーザの操作に応じてアンテナレベル(信号レベル、信号の優劣を示す信号)をユーザが識別可能な形式で映像出力部に表示する。アンテナレベル(信号レベル、信号の優劣を示す信号)の表示形式は、RSSI、受信電界強度、C/N、BER、パケットエラー率、フレームエラー率、チャネル状態情報等に応じた数値を表示するものであっても良いし、RSSI、受信電界強度、C/N、BER、パケットエラー率、フレームエラー率、チャネル状態情報等に応じて異なる画像を表示するようなものであっても良い。また、受信機は、上記各実施の形態で示した受信方法を用いて受信して分離された複数のストリームs1、s2、・・・毎に求めた複数のアンテナレベル(信号レベル、信号の優劣を示す信号)を表示しても良いし、複数のストリームs1、s2、・・・から求めた1つのアンテナレベル(信号レベル、信号の優劣を示す信号)を表示しても良い。また、番組を構成する映像データや音声データが階層伝送方式を用いて送信されている場合は、階層毎に信号のレベル(信号の優劣を示す信号)を示しても可能である。
上記の構成により、ユーザは本明細書で説明した復号方法、受信方法を用いて受信する場合のアンテナレベル(信号レベル、信号の優劣を示す信号)を数値的に、または、視覚的に、かつ、効果的に把握することができる。
なお、上記の説明では受信機が、音声出力部、映像出力部、記録部、ストリーム出力IF、及びAV出力IFを備えている場合を例に挙げて説明したが、これらの構成の全てを備えている必要はない。受信機が上記の構成のうち少なくともいずれか一つを備えていれば、ユーザは復調部で復調し、誤り訂正の復号を行うことで得られた多重化データを利用することができるため、各受信機はその用途に合わせて上記の構成を任意に組み合わせて備えていれば良い。
(多重化データ)
次に、多重化データの構造の一例について詳細に説明する。放送に用いられるデータ構造としてはMPEG2−トランスポートストリーム(TS)が一般的であり、ここではMPEG2−TSを例に挙げて説明する。しかし、上記各実施の形態で示した送信方法及び受信方法で伝送されるデータ構造はMPEG2−TSに限られず、他のいかなるデータ構造であっても上記の各実施の形態で説明した効果を得られることは言うまでもない。
図44は、多重化データの構成の一例を示す図である。図44に示すように多重化データは、各サービスで現在提供されている番組(programmeまたはその一部であるevent)を構成する要素である、例えばビデオストリーム、オーディオストリーム、プレゼンテーショングラフィックスストリーム(PG)、インタラクティブグラファイックスストリーム(IG)などのエレメンタリーストリームのうち、1つ以上を多重化することで得られる。多重化データで提供されている番組が映画の場合、ビデオストリームは映画の主映像および副映像を、オーディオストリームは映画の主音声部分と当該主音声とミキシングする副音声を、プレゼンテーショングラフィックスストリームとは映画の字幕をそれぞれ示している。ここで主映像とは画面に表示される通常の映像を示し、副映像とは主映像の中に小さな画面で表示する映像のことである。また、インタラクティブグラフィックスストリームは、画面上にGUI部品を配置することにより作成される対話画面を示している。
多重化データに含まれる各ストリームは、各ストリームに割り当てられた識別子であるPIDによって識別される。例えば、映画の映像に利用するビデオストリームには0x1011が、オーディオストリームには0x1100から0x111Fまでが、プレゼンテーショングラフィックスには0x1200から0x121Fまでが、インタラクティブグラフィックスストリームには0x1400から0x141Fまでが、映画の副映像に利用するビデオストリームには0x1B00から0x1B1Fまで、主音声とミキシングする副音声に利用するオーディオストリームには0x1A00から0x1A1Fが、それぞれ割り当てられている。
図45は、多重化データがどのように多重化されるかの一例を模式的に示す図である。まず、複数のビデオフレームからなるビデオストリームex235、複数のオーディオフレームからなるオーディオストリームex238を、それぞれPESパケット列ex236およびex239に変換し、TSパケットex237およびex240に変換する。同じくプレゼンテーショングラフィックスストリームex241およびインタラクティブグラフィックスex244のデータをそれぞれPESパケット列ex242およびex245に変換し、さらにTSパケットex243およびex246に変換する。多重化データex247はこれらのTSパケットを1本のストリームに多重化することで構成される。
図46は、PESパケット列に、ビデオストリームがどのように格納されるかをさらに詳しく示している。図46における第1段目はビデオストリームのビデオフレーム列を示す。第2段目は、PESパケット列を示す。図46の矢印yy1,yy2,yy3,yy4に示すように、ビデオストリームにおける複数のVideo Presentation UnitであるIピクチャ、Bピクチャ、Pピクチャは、ピクチャ毎に分割され、PESパケットのペイロードに格納される。各PESパケットはPESヘッダを持ち、PESヘッダには、ピクチャの表示時刻であるPTS(Presentation Time-Stamp)やピクチャの復号時刻であるDTS(Decoding Time-Stamp)が格納される。
図47は、多重化データに最終的に書き込まれるTSパケットの形式を示している。TSパケットは、ストリームを識別するPIDなどの情報を持つ4ByteのTSヘッダとデータを格納する184ByteのTSペイロードから構成される188Byte固定長のパケットであり、上記PESパケットは分割されTSペイロードに格納される。BD−ROMの場合、TSパケットには、4ByteのTP_Extra_Headerが付与され、192Byteのソースパケットを構成し、多重化データに書き込まれる。TP_Extra_HeaderにはATS(Arrival_Time_Stamp)などの情報が記載される。ATSは当該TSパケットのデコーダのPIDフィルタへの転送開始時刻を示す。多重化データには図47下段に示すようにソースパケットが並ぶこととなり、多重化データの先頭からインクリメントする番号はSPN(ソースパケットナンバー)と呼ばれる。
また、多重化データに含まれるTSパケットには、ビデオストリーム、オーディオストリーム、プレゼンテーショングラフィックスストリームなどの各ストリーム以外にもPAT(Program Association Table)、PMT(Program Map Table)、PCR(Program Clock Reference)などがある。PATは多重化データ中に利用されるPMTのPIDが何であるかを示し、PAT自身のPIDは0で登録される。PMTは、多重化データ中に含まれる映像・音声・字幕などの各ストリームのPIDと各PIDに対応するストリームの属性情報を持ち、また多重化データに関する各種ディスクリプタを持つ。ディスクリプタには多重化データのコピーを許可・不許可を指示するコピーコントロール情報などがある。PCRは、ATSの時間軸であるATC(Arrival Time Clock)とPTS・DTSの時間軸であるSTC(System Time Clock)の同期を取るために、そのPCRパケットがデコーダに転送されるATSに対応するSTC時間の情報を持つ。
図48はPMTのデータ構造を詳しく説明する図である。PMTの先頭には、そのPMTに含まれるデータの長さなどを記したPMTヘッダが配置される。その後ろには、多重化データに関するディスクリプタが複数配置される。上記コピーコントロール情報などが、ディスクリプタとして記載される。ディスクリプタの後には、多重化データに含まれる各ストリームに関するストリーム情報が複数配置される。ストリーム情報は、ストリームの圧縮コーデックなどを識別するためストリームタイプ、ストリームのPID、ストリームの属性情報(フレームレート、アスペクト比など)が記載されたストリームディスクリプタから構成される。ストリームディスクリプタは多重化データに存在するストリームの数だけ存在する。
記録媒体などに記録する場合には、上記多重化データは、多重化データ情報ファイルと共に記録される。
多重化データ情報ファイルは、図48に示すように多重化データの管理情報であり、多重化データと1対1に対応し、多重化データ情報、ストリーム属性情報とエントリマップから構成される。
多重化データ情報は図49に示すようにシステムレート、再生開始時刻、再生終了時刻から構成されている。システムレートは多重化データの、後述するシステムターゲットデコーダのPIDフィルタへの最大転送レートを示す。多重化データ中に含まれるATSの間隔はシステムレート以下になるように設定されている。再生開始時刻は多重化データの先頭のビデオフレームのPTSであり、再生終了時刻は多重化データの終端のビデオフレームのPTSに1フレーム分の再生間隔を足したものが設定される。
ストリーム属性情報は図50に示すように、多重化データに含まれる各ストリームについての属性情報が、PID毎に登録される。属性情報はビデオストリーム、オーディオストリーム、プレゼンテーショングラフィックスストリーム、インタラクティブグラフィックスストリーム毎に異なる情報を持つ。ビデオストリーム属性情報は、そのビデオストリームがどのような圧縮コーデックで圧縮されたか、ビデオストリームを構成する個々のピクチャデータの解像度がどれだけであるか、アスペクト比はどれだけであるか、フレームレートはどれだけであるかなどの情報を持つ。オーディオストリーム属性情報は、そのオーディオストリームがどのような圧縮コーデックで圧縮されたか、そのオーディオストリームに含まれるチャンネル数は何であるか、何の言語に対応するか、サンプリング周波数がどれだけであるかなどの情報を持つ。これらの情報は、プレーヤが再生する前のデコーダの初期化などに利用される。
上記多重化データのうち、PMTに含まれるストリームタイプを利用する。また、記録媒体に多重化データが記録されている場合には、多重化データ情報に含まれる、ビデオストリーム属性情報を利用する。具体的には、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置において、PMTに含まれるストリームタイプ、または、ビデオストリーム属性情報に対し、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された映像データであることを示す固有の情報を設定するステップまたは手段を設ける。この構成により、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成した映像データと、他の規格に準拠する映像データとを識別することが可能になる。
図51は、放送局(基地局)から送信された、映像および音声のデータ、または、データ放送のためのデータを含む変調信号を受信する受信装置ex1004を含む映像表示、および、音声出力装置ex1000の構成の一例を示している。なお、受信装置ex1004の構成は、図43の受信装置ex300に相当する。映像表示、および、音声出力装置ex1000は、例えば、OS(Operating System:オペレーティングシステム)が搭載されており、また、インターネットに接続するための通信装置ex1006(例えば、無線LAN(Local Area Network)やイーザーネットのための通信装置)が搭載されている。これにより、映像を表示する部分ex1001では、映像および音声のデータ、または、データ放送のためのデータにおける映像ex1002、および、インターネット上で提供されるハイパーテキスト(World Wide Web(ワールド ワイド ウェブ:WWW))ex1003を同時に表示することが可能となる。そして、リモコン(携帯電話やキーボードであってもよい)ex1007を操作することにより、データ放送のためのデータにおける映像ex1002、インターネット上で提供されるハイパーテキストex1003のいずれかを選択し、動作を変更することになる。例えば、インターネット上で提供されるハイパーテキストex1003が選択された場合、表示しているWWWのサイトを、リモコンを操作することにより、変更することになる。また、映像および音声のデータ、または、データ放送のためのデータにおける映像ex1002が選択されている場合、リモコンにより、選局したチャネル(選局した(テレビ)番組、選局した音声放送)の情報を送信する。
すると、IF(ex1005)は、リモコンで送信された情報を取得し、受信装置ex1004は、選局したチャネルに相当する信号を復調、誤り訂正復号等の処理を行い、受信データを得ることになる。このとき、受信装置ex1004は、選局したチャネルに相当する信号に含まれる伝送方法(伝送方式、変調方式、誤り訂正方式等)の情報を含む制御シンボルの情報を得ることで、受信動作、復調方法、誤り訂正復号等の方法を正しく設定することで、放送局(基地局)で送信したデータシンボルに含まれるデータを得ることが可能となる。(例えば、制御シンボルに含まれる1符号化ブロックのビット数、符号化率に基づき、図5、図6、図7、図8、図9、図10、図12、図13、図14、図15、図16などに示された「方法#A」の復号と「方法#B」の復号を切り替え、誤り訂正復号を行うことになる。)上述では、ユーザは、リモコンによって、チャネルを選局する例を説明したが、受信機自身が搭載している選局キーを用いて、チャネルを選局しても、上記と同様の動作となる。
また、インターネットを用い、映像表示、および、音声出力装置ex1000を操作してもよい。例えば、他のインターネット接続している端末から、映像表示、および、音声出力装置ex1000に対し、録画(記憶)の予約を行う。(したがって、映像表示、および、音声出力装置ex1000は、図43のように、記憶部を有していることになる。)そして、録画を開始する前に、チャネルを選局することになり、受信装置ex1004は、選局したチャネルに相当する信号を復調、誤り訂正復号等の処理を行い、受信データを得ることになる。このとき、受信装置ex1004は、選局したチャネルに相当する信号に含まれる伝送方法(伝送方式、変調方式、誤り訂正方式等)の情報を含む制御シンボルの情報を得ることで、受信動作、復調方法、誤り訂正復号等の方法を正しく設定することで、放送局(基地局)で送信したデータシンボルに含まれるデータを得ることが可能となる。(例えば、制御シンボルに含まれる1符号化ブロックのビット数、符号化率に基づき、図5、図6、図7、図8、図9、図10、図12、図13、図14、図15、図16などに示された「方法#A」の復号と「方法#B」の復号を切り替え、誤り訂正復号を行うことになる。)
また、例えば、非特許文献15や非特許文献16に記載されているような動画像の復号化の際、HDR(High Dynamic Range) video compressionに対応する復号化を行ってもよい。例えば、リモコン(携帯電話やキーボードなどであってもよい)ex1007や設定部ex1008により「HDR video compressionに対応する復号化」の処理を行うか、行わないかを設定することが可能であるものとする。なお、「ON」のとき、HDR video compressionに対応する復号化を行うものとし、「OFF」のときHDR video compressionに対応する復号化を行わないものとする。
受信装置ex1004は、受信信号を入力とする。また、受信装置ex1004は、リモコンex1007で設定したHDR video compressionに対応する復号化のON/OFF信号をIF(ex1005)を介し入力、および/または、設定部ex1008で設定したHDR video compressionに対応する復号化のON/OFF信号を入力とする。
HDR video compressionに対応する復号化のON/OFF信号が「ON」を示している場合、受信装置ex1004は、復調、復号の処理によって得られたデータに対し、少なくともHDR video compressionに対応する復号化を行い、映像信号を出力する。そして、映像信号に基づく映像を表示部ex1002に表示する。(映像信号を外部に出力してもよい。)
また、HDR video compressionに対応する復号化のON/OFF信号が「OFF」を示している場合、受信装置ex1004は、復調、復号の処理にyおって得られたデータに対し、HDR video compressionに対応する復号化の処理を行わず、映像信号を生成し、出力する。そして、映像信号に基づく映像を表示部ex1002に表示する。(映像信号を外部に出力してもよい。)
なお、「HDR video compressionに対応する復号化の処理」には2とおりの方法が考えられる。
方法1)装置ex1000特有の信号処理を行い、HDR video compressionに対応する復号化の処理を行う。(このとき、装置ex1000は、送信装置(放送局、基地局など)が送信する「HDR video compressionに対応する復号化の処理を行うためのデータ」を用いて、HDR video compressionに対応する復号化の処理を行うのではなく、装置ex1000特有の信号処理を行いHDR video compressionに対応する復号化の処理を行う。)
方法2)送信装置(放送局、基地局など)が送信する「HDR video compressionに対応する復号化の処理を行うためのデータ」を用いて、HDR video compressionに対応する復号化の処理を装置ex1000が行う。(よって、送信装置(放送局、基地局など)は、「HDR video compressionに対応する復号化の処理を行うためのデータ」を送信していることが前提となる。)
装置ex1000は、方法1)、方法2)、どちらの方法で、HDR video compressionに対応する復号化の処理を実現してもよい。また、装置ex1000は、リモコンex1007、および/または、設定部ex1008により、方法1)の処理、方法2)の処理の選択が可能であってもよい。
また、受信装置ex1004において、HDR video compressionに対応する復号化の処理の際、彩度・トーンカーブ・輝度・ハイライト。シャドウ・ガンマカーブ・コントラストなどのパラメータを、リモコンex1007や設定部ex1008を介して、設定できてもよい。
なお、受信装置ex1004は、例えば、制御シンボルに含まれる1符号化ブロックのビット数、符号化率に基づき、図5、図6、図7、図8、図9、図10、図12、図13、図14、図15、図16などに示された「方法#A」の復号と「方法#B」の復号を切り替え、誤り訂正復号を行うことになる。)
(実施の形態F)
以下では、LDPC符号について補足説明を行う。近年、実用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の一つとして、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、誤り訂正野力が高く、かつ、実装が容易なので、無線LANシステム、地上デジタル放送などの誤り訂正符号化方式に採用されている。
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り、一例として、パリティ検査行列Hの列数N(Nは自然数である。)と等しいブロック長(符号長)を持つブロック符号がある(LDPCブロック符号)。LDPCブロック符号の例としては、ランダム的なLDPC符号、QC−LDPC符号(QC:Quasi-Cyclic)、アキュミュレート構造を持つLDPC符号などがある。(非特許文献3、非特許文献4、非特許文献5、非特許文献6、非特許文献7、非特許文献8参照)
LDPC符号の復号としては、非特許文献4、非特許文献9で示されているsum-product復号、非特許文献10から非特許文献13に示されているsum-product復号を簡略したmin-sum復号、Normalized BP(belief propagation)復号、offset-BP復号、信頼度の更新方法を工夫したShuffled BP復号、Layered BP復号等が用いられる。
また、BP復号とは異なる復号方法として、例えば、非特許文献14で示されているように、Bit-Flippingに基づく復号方法を用いてLDPC符号の復号が行われることもある。
本明細書で説明した受信装置における復号では、パリティ検査行列を用い、例えば、上述で説明したBP復号に基づく復号、Bit-Flippingに基づく復号が行われることになる。ただし、パンクチャが行われた場合、図4を用いて説明したように、受信装置は、受信信号から得られた対数尤度比に対し、送信装置が送信しなかったビットの対数尤度比(例えば、値ゼロ)を挿入し、これらの対数尤度比とパリティ検査行列を用いて復号が行われることになる。
また、図2を用いた説明において、「HsT=0」と記載したが、この点について説明する。パリティ検査行列Hの列数をM+N、パリティ検査行列Hの行数をNとする。(M,Nは自然数とする。)このとき、符号化によって得られる符号化系列s=(z1,z2,・・・,zM+N)とする(sは1行M+N列のベクトルとなる。)。このとき、HsT=0が成立するが、「HsT=0(ゼロ)の0(ゼロ)」とは、全ての要素が0のベクトルであることを意味する。
(実施の形態G)
これまでに、送信装置が、1符号化ブロックのビット数、符号化率に基づき、図5、図6、図7、図8、図9、図10、図12、図13、図14、図15、図16などに示された「方法#A」の符号化方法と「方法#B」の符号化方法を切り替え、これに伴い、受信装置は、1符号化ブロックのビット数、符号化率に基づき、図5、図6、図7、図8、図9、図10、図12、図13、図14、図15、図16などに示された「方法#A」の復号方法と「方法#B」の復号方法を切り替え場合について説明した。
本実施の形態では、特に、「方法#A」のパンクチャを利用したLDPC符号化方法の際のデータの送信方法について、詳しく説明する。
一例として図15の符号化率6/15、1符号化ブロックビット数z=16200ビットのときを考える。このときの符号化部、および、パンクチャ部関連の構成の一例を図52に示す。
符号化部5203は、情報5201、制御信号5202を入力とし、制御信号5202に基づき、情報5201に対し、例えば、LDPC符号の誤り訂正符号化を行い、誤り訂正符号化後のデータ5204を出力する。
パンクチャ部5205は、制御信号5202、誤り訂正符号化後のデータ5204を入力とし、制御信号5202に基づき、パンクチャを行い(送信しないビットを選択し)、パンクチャ後のデータ(送信しないビットを除いたデータ)5206を出力する。
符号化率6/15、1符号化ブロックのビット数16200ビット、「方法#A」のデータを生成する場合を考える。このとき、符号化部5203は、符号化率18/48=3/8、符号長17280ビットのLDPC符号(LDPCブロック)の符号化を行うことになる。そして、第i番目のブロックの情報をX(i,j)とあらわし(iは一例として自然数とし、jは1以上6480以下の整数とする。)、第i番目のブロックのパリティをP(i,k)とあらわすものとする(iは一例として自然数とし、kは1以上10800以下の自然数とする。)。すると、符号化部5203は、第i番目の符号化を行う場合、第i番目のブロックの情報X(i,1)からX(i,6480)の6480ビットを入力とし、符号化率18/48=3/8、符号長17280ビットのLDPC符号(LDPCブロック)の符号化を行い、第i番目のブロックの誤り訂正符号化後のデータとして、情報X(i,1)からX(i,6480)の6480ビットおよびパリティP(i,1)からP(i,10800)の10800ビットを出力する。
そして、パンクチャ部5205は、第i番目のブロックの誤り訂正符号化後のデータ、情報X(i,1)からX(i,6480)の6480ビットおよびパリティP(i,1)からP(i,10800)の10800ビットの計17280ビットの中から送信しないビット1080ビットを決定し、送信しないビット1080ビットを除く16200ビットを第i番目のブロックのパンクチャ後のデータとして出力する。(これにより、1符号化ブロックのビット数z=16200ビット、符号化率6/15を実現する。)
この点について、一例を図53に示す。
図53(a)は、第i番目のブロックの情報の構成を示しており、第i番目のブロックの6480ビットの情報(5301)は、「X(i,1)、X(i,2)、・・・、X(i,6479)、X(i,6480)」の6480ビットで構成されている。(つまり、第i番目のブロックの情報は、X(i,j)とあらわしたとき、jは1以上6480以下の整数とした6480ビットとなる。)
図53(b)は、符号化率18/48=3/8、符号長17280ビットのLDPC符号化を行ったときの第i番目のブロックのデータの構成を示しており、第i番目のブロックの17280ビットは、「X(i,1)、X(i,2)、・・・、X(i,6479)、X(i,6480)」の6480ビットの情報(5301)と「P(i,1)、P(i,2)、・・・、P(i,10799)、P(i,10800)」の10800ビットのパリティ(5302)で構成されている。そして、符号化率18/48=3/8、符号長17280ビットのLDPC符号のパリティ検査行列をHとし、第i番目のブロックの符号語siをsi=(X(i,1)、X(i,2)、・・・、X(i,6479)、X(i,6480)、P(i,1)、P(i,2)、・・・、P(i,10799)、P(i,10800))としたとき、HsiT=0が成立する。(なおATは、Aの転置であることを意味する。)
図53(c)は、1符号化ブロックのビット数z=16200ビット、符号化率6/15とするときに送信する第i番目のブロックのデータの生成方法を示している。ここでの特徴の一つとして、パンクチャするビット(つまり、符号化率18/48=3/8、符号長17280ビットのLDPC符号化を行うことにより得られた第i番目のブロックの17280ビットのうち、送信しないビット)は、「X(i,1)、X(i,2)、・・・、X(i,6479)、X(i,6480)」の6480ビットの情報から1080ビット選択するものとする。
例えば、図53(c)のように、各ブロックにおいて、「X(i,1)、X(i,2)、・・・、X(i,5439)、X(i,5400)」の情報5400ビット(5303)(X(i,j)とあらわしたとき、jは1以上5400以下の整数とした5400ビット)を第i番目のブロックの5400ビットの送信する情報ビット(5303)とし、「X(i,5401)、X(i,5402)、・・・、X(i,6479)、X(i,6480)」の情報1080ビット(5304)(X(i,j)とあらわしたとき、jは5401以上6480以下の整数とした1080ビット)を第i番目のブロックの1080ビットのパンクチャする情報ビット(送信しない情報ビット)(5304)とする。
したがって、送信装置は、「X(i,1)、X(i,2)、・・・、X(i,5439)、X(i,5400)」の情報5400ビット(5303)(X(i,j)とあらわしたとき、jは1以上5400以下の整数とした5400ビット)、および、P(i,1)、P(i,2)、・・・、P(i,10799)、P(i,10800)の10800ビットのパリティ(P(i,k)としたときkは1以上10800以下の整数)(5302)の16200ビットのデータを送信することになる(5305)。
なお、上述の説明では、各ブロックでパンクチャするデータを「X(i,5401)、X(i,5402)、・・・、X(i,6479)、X(i,6480)」の情報1080ビット(5304)(X(i,j)とあらわしたとき、jは5401以上6480以下の整数とした1080ビット)としているが、これは、あくまでも例であり、「X(i,1)、X(i,2)、・・・、X(i,6479)、X(i,6480)」の6480ビット(つまり、第i番目のブロックの情報は、X(i,j)とあらわしたとき、jは1以上6480以下の整数とした6480ビット)の中から、パンクチャするデータ(送信しないデータ)として1080ビットを選択する方法はこれに限ったものではない。(ただし、各ブロックでは、パンクチャするデータ(送信しないデータ)の選択方法は同様とする。つまり、例えば、あるブロックでX(i,5400)をパンクチャするデータ(送信しないデータ)と設定した場合、他のブロックでもX(i,5400)をパンクチャするデータ(送信しないデータ)と設定する。)
以下では、「X(i,5401)、X(i,5402)、・・・、X(i,6479)、X(i,6480)」の情報1080ビット(5304)(X(i,j)とあらわしたとき、jは5401以上6480以下の整数とした1080ビット)を第i番目のブロックの1080ビットのパンクチャする情報ビット(送信しない情報ビット)(5304)と設定する場合を例に説明を続ける。
上述の説明では、符号化率6/15、1符号化ブロックのビット数16200ビット、「方法#A」のデータを生成する場合を考えている。その際の1符号化ブロックの生成は上述で説明したとおりである。このとき、1符号化ブロックを形成するためには、6480ビットの情報が必要となる。
ここで、システムについて考えると、送信したい情報量が、6480の倍数のビット数(6480×Nビット(Nは自然数))となるとは限らない。この場合、特殊な処理が必要となる。以下では、その処理方法について説明する。
送信装置が送信する情報のビット数を「6480×n+αビット」(ただし、nは0以上の整数であり、αは0以上6479以下の整数)とすることで一般化することができる。
このとき、nが1以上の整数であり、かつ、αが0のとき、送信装置は、図53で示した処理を行い、「符号化率6/15、1符号化ブロックのビット数16200ビット、「方法#A」」のブロックをn個生成し、このn個のブロックを生成し、送信することになる。
nが0以上の整数であり、かつ、αが1以上6479以下の整数のとき、図53で示した処理を行い、「符号化率6/15、1符号化ブロックのビット数16200ビット、「方法#A」」のブロックをn個生成し、このn個のブロックを生成し、送信し、さらに、αビットの情報を伝送するための処理が必要となる(上記の「特殊な処理」)を行うことに相当する。)。
以下では、「αビットの情報を伝送するための処理」について詳しく説明する。
ここで考えるケースは、「送信装置が送信する情報のビット数を「6480×n+αビット」であり、nが0以上の整数であり、かつ、αが1以上6479以下の整数のとき」となる。前にも述べたように、このケースにおいて、「6480×nビット」の情報については、図53で示した処理を行い、「符号化率6/15、1符号化ブロックのビット数16200ビット、「方法#A」」のブロックをn個生成し、このn個のブロックを生成し、送信することになる。さらに、送信装置は、αビットの情報を送信することになる。このときの符号化方法について説明する。
このときの特徴的な点は、「αビットの情報を、優先的に図53(c)の第iブロックの1080ビットのパンクチャする情報ビット5304の部分に当てはめ、符号化率18/48=3/8、符号長17280ビットのLDPC符号化を行う」である。この点についての一例を、図53に沿って説明する。
まず、αビットの情報を伝送するブロックは、第n+1番目のブロックとなる。したがって、図53における6480ビットの情報ビット(情報系列)は、「X(n+1,1)、X(n+1,2)、・・・、X(n+1,6479)、X(n+1,6480)」(つまり、第n+1番目のブロックの情報は、X(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上6480以下の整数とした6480ビットとなる。)とあらわすことができ、図53における10800ビットのパリティビット(パリティ系列)は、「P(n+1,1)、P(n+1,2)、・・・、P(n+1,10799)、P(n+1,10800)」(つまり、P(n+1,k)としたときkは1以上10800以下の整数とした10800ビットとなる。)とあらわすことができる。
<1> αビットの情報におけるαが1以上1080以下の整数のとき:
このとき、(1080−α)ビットの送信装置、受信装置にとって既知のビットを用意する。例えば、(1080−α)ビットの”ゼロ”を用意する((1080−α)個のゼロで形成される系列を用意する。)。そして、αビットの情報の情報と(1080−α)ビットの”ゼロ”により、形成される1080ビットの系列を「Y(n+1,1)、Y(n+1,2)、・・・、Y(n+1,1799)、Y(n+1,1080)」(つまり、Y(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上1080以下の整数とした1080ビットとなる。)とあらわすものとする。
さらに、LDPC符号化を行うためには、さらに、5400ビットの情報が必要となる。(図53(a)(b)(c)からわかるように、LDPC符号化を行うためには、6480ビットの情報が必要となる。Y(n+1,j)として、1080ビット用意しているため、6480−1080=5400ビットの情報がさらに必要となる。)そこで、この5400ビットの情報として、5400ビットの既知系列を用意する。例えば、既知系列を5400ビットの”ゼロ”とし(5400個のゼロで形成される系列とし)、「Z(n+1,1)、Z(n+1,2)、・・・、Z(n+1,5399)、Z(n+1,5400)」(つまり、Z(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上5400以下の整数とした5400ビットとなる。)とあらわすものとする。
このとき、LDPC符号化、および、データの送信を以下のようにして行う。
「Y(n+1,1)、Y(n+1,2)、・・・、Y(n+1,1079)、Y(n+1,1080)」(つまり、Y(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上1080以下の整数とした1080ビットとなる。)を、図53の「第iブロックの1080ビットのパンクチャする情報(送信しない情報ビット)5304に当てはめる。したがって、「Y(n+1,1)、Y(n+1,2)、・・・、Y(n+1,1799)、Y(n+1,1080)」(つまり、Y(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上1080以下の整数とした1080ビットとなる。)によって、「X(n+1,5401)、X(n+1,5402)、・・・、X(n+1,6479)、X(n+1,6480)」の情報1080ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは5401以上6480以下の整数とした1080ビット)を得る。
「Z(n+1,1)、Z(n+1,2)、・・・、Z(n+1,5399)、Z(n+1,5400)」(つまり、Z(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上5400以下の整数とした5400ビットとなる。)を、「X(i,1)、X(i,2)、・・・、X(i,5439)、X(i,5400)」の情報5400ビット(5303)(X(i,j)とあらわしたとき、jは1以上5400以下の整数とした5400ビット)にあてはめる。したがって、「Z(n+1,1)、Z(n+1,2)、・・・、Z(n+1,5399)、Z(n+1,5400)」(つまり、Z(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上5400以下の整数とした5400ビットとなる。)によって、「X(n+1,1)、X(n+1,2)、・・・、X(n+1,5439)、X(n+1,5400)」の情報5400ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上5400以下の整数とした5400ビット)を得る。
上述により、「X(n+1,5401)、X(n+1,5402)、・・・、X(n+1,6479)、X(n+1,6480)」の情報1080ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは5401以上6480以下の整数とした1080ビット)、および、「X(n+1,1)、X(n+1,2)、・・・、X(n+1,5439)、X(n+1,5400)」の情報5400ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上5400以下の整数とした5400ビット)を得ているので、これにより、符号化率18/48=3/8、符号長17280ビットのLDPC符号化を行い、「P(n+1,1)、P(n+1,2)、・・・、P(n+1,10799)、P(n+1,10800)」の10800ビットのパリティ(P(n+1,k)としたときkは1以上10800以下の整数)を得る。
そして、「X(n+1,5401)、X(n+1,5402)、・・・、X(n+1,6479)、X(n+1,6480)」の情報1080ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは5401以上6480以下の整数とした1080ビット)は、図53(c)はパンクチャするデータであるので、送信装置は送信しない。
「X(n+1,1)、X(n+1,2)、・・・、X(n+1,5439)、X(n+1,5400)」の情報5400ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上5400以下の整数とした5400ビット)は、既知の系列であるので、送信装置は送信しない。
したがって、送信装置は、第n+1番目のブロックのデータとして、「P(n+1,1)、P(n+1,2)、・・・、P(n+1,10799)、P(n+1,10800)」の10800ビットのパリティ(P(n+1,k)としたときkは1以上10800以下の整数)を送信する。
受信装置の復号部の第n+1番目のブロックの復号では、以下の処理を行う。
送信装置が送信した、「P(n+1,1)、P(n+1,2)、・・・、P(n+1,10799)、P(n+1,10800)」の10800ビットのパリティ(P(n+1,k)としたときkは1以上10800以下の整数)の各ビットに対応する、例えば、対数尤度比を得る。
「X(n+1,1)、X(n+1,2)、・・・、X(n+1,5439)、X(n+1,5400)」の情報5400ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上5400以下の整数とした5400ビット)は、送信装置が送信していないため、受信装置は受信信号から「X(n+1,1)、X(n+1,2)、・・・、X(n+1,5439)、X(n+1,5400)」の情報5400ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上5400以下の整数とした5400ビット)の各ビットに対応する対数尤度比を求めるのではなく、「X(n+1,1)、X(n+1,2)、・・・、X(n+1,5439)、X(n+1,5400)」の情報5400ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上5400以下の整数とした5400ビット)は、既知の系列であるので、この既知系列の各ビットに対応する対数尤度比を作成する。
「X(n+1,5401)、X(n+1,5402)、・・・、X(n+1,6479)、X(n+1,6480)」の情報1080ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは5401以上6480以下の整数とした1080ビット)には、既知の系列の部分と受信装置に伝えたい情報系列の部分が存在するが、送信装置は、この1080ビットについては、パンクチャビット(パンクチャ系列)であるため、送信していない。よって、受信装置は、受信信号から「X(n+1,5401)、X(n+1,5402)、・・・、X(n+1,6479)、X(n+1,6480)」の情報1080ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは5401以上6480以下の整数とした1080ビット)の各ビットに対応する対数尤度比を求めるのではなく、「X(n+1,5401)、X(n+1,5402)、・・・、X(n+1,6479)、X(n+1,6480)」の情報1080ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは5401以上6480以下の整数とした1080ビット)のうち既知系列の部分に対応する各ビットの対数尤度比を与え、また、「X(n+1,5401)、X(n+1,5402)、・・・、X(n+1,6479)、X(n+1,6480)」の情報1080ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは5401以上6480以下の整数とした1080ビット)のうち受信装置に伝えたい情報系列の部分に対応する各ビットの対数対数尤度比を与える(例えば、対数尤度比として、ゼロを与える)。
上述のようにして対数尤度比を得ることで、第n+1番目のブロックの17280ビットの各ビットの対数尤度比を得ることができる。これらの対数尤度比を用いて、信頼度伝播復号(BP(Belief Propagation)復号)を行い、第n+1番目のブロックに含まれる情報の推定値を得ることになる。
送信装置は、第n+1のブロックに含まれる情報のビット数を伝えるために、送信装置が送信するデータのビット数(情報のビット数であってもよいし、情報とパリティのビット数であってもよい。)の情報を含む制御情報シンボルを送信する方法が考えられる。受信装置は、制御情報シンボルに含まれる送信装置が送信するデータのビット数の情報を得、これにより、送信装置が送信した第n+1番目のブロックの構成を知ることができ、これに基づき、上記のような復号を行うことになる。
<2>αビットの情報におけるαが1081以上6480以下の整数のとき:
このとき、αビットの情報の中から1080ビットを抽出する。そして、抽出した1080ビットで形成される系列を「y(n+1,1)、y(n+1,2)、・・・、y(n+1,1079)、y(n+1,1080)」(つまり、y(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上1080以下の整数とした1080ビットとなる。)とあらわすものとする。
次に、(6480−α)ビットの送信装置、受信装置にとって既知のビットを用意する。例えば、(6480−α)ビットの”ゼロ”を用意する((6480−α)個の”ゼロ”を用意する。)。そして、(6480−α)ビットの”ゼロ”と「αビットの情報のうち、「αビットの情報の中から抽出した1080ビット」以外の、(α−1080)ビットの情報」、よって、(6480−α)+(α−1080)=5400ビットのデータ系列を、「z(n+1,1)、z(n+1,2)、・・・、z(n+1,5399)、z(n+1,5400)」(つまり、z(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上5400以下の整数とした5400ビットとなる。)とあらわすものとする。
このとき、LDPC符号化、および、データの送信を以下のようにして行う。
「y(n+1,1)、y(n+1,2)、・・・、y(n+1,1079)、y(n+1,1080)」(つまり、y(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上1080以下の整数とした1080ビットとなる。)を、図53の「第iブロックの1080ビットのパンクチャする情報(送信しない情報ビット)5304に当てはめる。したがって、「y(n+1,1)、y(n+1,2)、・・・、y(n+1,1079)、y(n+1,1080)」(つまり、y(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上1080以下の整数とした1080ビットとなる。)によって、「X(n+1,5401)、X(n+1,5402)、・・・、X(n+1,6479)、X(n+1,6480)」の情報1080ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは5401以上6480以下の整数とした1080ビット)を得る。
「z(n+1,1)、z(n+1,2)、・・・、z(n+1,5399)、z(n+1,5400)」(つまり、z(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上5400以下の整数とした5400ビットとなる。)を、「X(i,1)、X(i,2)、・・・、X(i,5439)、X(i,5400)」の情報5400ビット(5303)(X(i,j)とあらわしたとき、jは1以上5400以下の整数とした5400ビット)にあてはめる。したがって、「z(n+1,1)、z(n+1,2)、・・・、z(n+1,5399)、z(n+1,5400)」(つまり、z(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上5400以下の整数とした5400ビットとなる。)によって、「X(n+1,1)、X(n+1,2)、・・・、X(n+1,5439)、X(n+1,5400)」の情報5400ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上5400以下の整数とした5400ビット)を得る。
上述により、「X(n+1,5401)、X(n+1,5402)、・・・、X(n+1,6479)、X(n+1,6480)」の情報1080ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは5401以上6480以下の整数とした1080ビット)、および、「X(n+1,1)、X(n+1,2)、・・・、X(n+1,5439)、X(n+1,5400)」の情報5400ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上5400以下の整数とした5400ビット)を得ているので、これにより、符号化率18/48=3/8、符号長17280ビットのLDPC符号化を行い、「P(n+1,1)、P(n+1,2)、・・・、P(n+1,10799)、P(n+1,10800)」の10800ビットのパリティ(P(n+1,k)としたときkは1以上10800以下の整数)を得る。
そして、「X(n+1,5401)、X(n+1,5402)、・・・、X(n+1,6479)、X(n+1,6480)」の情報1080ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは5401以上6480以下の整数とした1080ビット)は、図53(c)はパンクチャするデータであるので、送信装置は送信しない。
「X(n+1,1)、X(n+1,2)、・・・、X(n+1,5439)、X(n+1,5400)」の情報5400ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上5400以下の整数とした5400ビット)において、(6480−α)ビットの”ゼロ”に対応する系列は、送信装置、受信装置で既知の系列であるので、送信装置は送信しない。そして、「X(n+1,1)、X(n+1,2)、・・・、X(n+1,5439)、X(n+1,5400)」の情報5400ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上5400以下の整数とした5400ビット)において、「αビットの情報のうち、「αビットの情報の中から抽出した1080ビット」以外の、(α−1080)ビットの情報」を送信装置は送信する。
送信装置は、「P(n+1,1)、P(n+1,2)、・・・、P(n+1,10799)、P(n+1,10800)」の10800ビットのパリティ(P(n+1,k)としたときkは1以上10800以下の整数)を送信する。
したがって、送信装置は、第n+1番目のブロックのデータとして、「X(n+1,1)、X(n+1,2)、・・・、X(n+1,5439)、X(n+1,5400)」の情報5400ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上5400以下の整数とした5400ビット)において、「αビットの情報のうち、「αビットの情報の中から抽出した1080ビット」以外の、(α−1080)ビットの情報」、および、「P(n+1,1)、P(n+1,2)、・・・、P(n+1,10799)、P(n+1,10800)」の10800ビットのパリティ(P(n+1,k)としたときkは1以上10800以下の整数)を送信する。
受信装置の復号部の第n+1番目のブロックの復号では、以下の処理を行う。
送信装置が送信した、「P(n+1,1)、P(n+1,2)、・・・、P(n+1,10799)、P(n+1,10800)」の10800ビットのパリティ(P(n+1,k)としたときkは1以上10800以下の整数)の各ビットに対応する、例えば、対数尤度比を得る。
「X(n+1,5401)、X(n+1,5402)、・・・、X(n+1,6479)、X(n+1,6480)」の情報1080ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは5401以上6480以下の整数とした1080ビット)は、受信装置に伝えたい情報系列で構成されている。そして、「X(n+1,5401)、X(n+1,5402)、・・・、X(n+1,6479)、X(n+1,6480)」の情報1080ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは5401以上6480以下の整数とした1080ビット)は、パンクチャビット(パンクチャ系列)であるため、送信装置は、「X(n+1,5401)、X(n+1,5402)、・・・、X(n+1,6479)、X(n+1,6480)」の情報1080ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは5401以上6480以下の整数とした1080ビット)を送信していない。よって、受信装置は、受信信号から「X(n+1,5401)、X(n+1,5402)、・・・、X(n+1,6479)、X(n+1,6480)」の情報1080ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは5401以上6480以下の整数とした1080ビット)の各ビットに対応する対数尤度比を求めるのではなく、「X(n+1,5401)、X(n+1,5402)、・・・、X(n+1,6479)、X(n+1,6480)」の情報1080ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは5401以上6480以下の整数とした1080ビット)の各ビットに対し、受信装置に伝えたい情報系列に対応する対数対数尤度比を与える(例えば、対数尤度比として、ゼロを与える)。
「X(n+1,1)、X(n+1,2)、・・・、X(n+1,5439)、X(n+1,5400)」の情報5400ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上5400以下の整数とした5400ビット)には、既知の系列の部分と受信装置に伝えたい情報系列の部分が存在する。
このとき、「X(n+1,1)、X(n+1,2)、・・・、X(n+1,5439)、X(n+1,5400)」の情報5400ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上5400以下の整数とした5400ビット)において、受信装置に伝えたい情報系列については、送信装置が送信しているので、受信装置は、受信信号から、「X(n+1,1)、X(n+1,2)、・・・、X(n+1,5439)、X(n+1,5400)」の情報5400ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上5400以下の整数とした5400ビット)において、受信装置に伝えたい情報系列の各ビットに対応する、例えば、対数尤度比を得る。
「X(n+1,1)、X(n+1,2)、・・・、X(n+1,5439)、X(n+1,5400)」の情報5400ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上5400以下の整数とした5400ビット)において、既知の系列については、送信装置が送信していないため、受信装置は、受信信号から「X(n+1,1)、X(n+1,2)、・・・、X(n+1,5439)、X(n+1,5400)」の情報5400ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上5400以下の整数とした5400ビット)における既知の系列の各ビットに対応する対数尤度比を求めるのではなく、「X(n+1,1)、X(n+1,2)、・・・、X(n+1,5439)、X(n+1,5400)」の情報5400ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上5400以下の整数とした5400ビット)における既知の系列の各ビットに対し、既知系列に対応する対数尤度比を与えることになる。
上述のようにして対数尤度比を得ることで、第n+1番目のブロックの17280ビットの各ビットの対数尤度比を得ることができる。これらの対数尤度比を用いて、信頼度伝播復号(BP(Belief Propagation)復号)を行い、第n+1番目のブロックに含まれる情報の推定値を得ることになる。
送信装置は、第n+1のブロックに含まれる情報のビット数を伝えるために、送信装置が送信するデータのビット数(情報のビット数であってもよいし、情報とパリティのビット数であってもよい。)の情報を含む制御情報シンボルを送信する方法が考えられる。受信装置は、制御情報シンボルに含まれる送信装置が送信するデータのビット数の情報を得、これにより、送信装置が送信した第n+1番目のブロックの構成を知ることができ、これに基づき、上記のような復号を行うことになる。
上述のように、本発明の特徴的な点は、「αビットの情報を、優先的に図53(c)の第iブロックの1080ビットのパンクチャする情報ビット5304の部分に当てはめ、符号化率18/48=3/8、符号長17280ビットのLDPC符号化を行う」である。このようにした場合、第n+1番目のブロックのデータ伝送効率の向上、および、データの受信品質向上する効果を得ることができる。この点について、説明する。
図53における第i番目のブロックの1080ビットのパンクチャする情報ビット5304は、送信装置により、送信されない。受信装置では、第i番目のブロックの1080ビットのパンクチャする情報ビット5304は、第i番目のブロックの「1080ビットのパンクチャする情報ビット」を除くビットの対数尤度比を用いて推定されることになる。つまり、第i番目のブロックの「1080ビットのパンクチャする情報ビット」を除くビットの対数尤度比の信頼性が高ければ、受信装置における、第i番目のブロックの1080ビットのパンクチャする情報ビットの推定精度が向上することになる。
この点に着目すると、第i番目のブロックの1080ビットのパンクチャする情報ビット5304を除く情報ビット、つまり、図53の第i番目のブロックの5400ビットの送信する情報ビット5303に対し、送信装置、受信装置にとって既知の系列を優先的割り当てると、第i番目のブロックの1080ビットのパンクチャする情報ビットの推定精度が向上することになる。
また、情報の伝送効率という点では、送信装置、受信装置にとって既知の系列は、送信装置により送信されない。加えて、パンクチャするビットは、送信装置によって送信されない。この規則にしたがうと、「αビットの情報を、優先的に図53(c)の第iブロックの1080ビットのパンクチャする情報ビット5304の部分に当てはめ、符号化率18/48=3/8、符号長17280ビットのLDPC符号化を行う」とすると、第n+1番目のデータの伝送効率がよいことになる。
本実施の形態では、1符号化ブロックのビット数z=16200ビット、符号化率6/15(パンクチャ後の符号化率)、このときに使用するLDPC符号の符号長(ブロック長)を17280ビット、LDPC符号の符号化率を18/48=3/8の時を例に説明しているが、これに限ったものではなく、1符号化ブロックのビット数z、符号化率(パンクチャ後の符号化率)、LDPC符号の符号長(ブロック長)、LDPC符号の符号化率が、これとは異なるケースであっても同様に実施すれば、同様の効果を得ることができる。
なお、上述の説明における<1>のケース、<2>のケースでは、「「P(n+1,1)、P(n+1,2)、・・・、P(n+1,10799)、P(n+1,10800)」の10800ビットのパリティ(P(n+1,k)としたときkは1以上10800以下の整数)を送信する」というように、パリティビットはすべて送信する例で説明しているが、パリティビット(パリティ系列)(の一部)をパンクチャしてもよい(送信装置が、パリティビット(パリティ系列)(の一部)を送信しなくてもよい。)。
本実施の形態の<1>のケースにおいて、「αビットの情報におけるαが1以上1080以下の整数のとき」と記載しているが、αビットの情報におけるαが1以上1080以下の整数を満たす、すべてのαで、<1>のケースの説明が成立してもよい。
また、<1>のケースの説明が成立するための、1以上1080以下を満たす整数αが、存在する、であってもよい。
同様に、本実施の形態の<2>のケースにおいて、「αビットの情報におけるαが1081以上6480以下の整数のとき」と記載しているが、αビットの情報におけるαが1081以上6480以下の整数を満たす、すべてのαで、<2>のケースの説明が成立してもよい。
また、<2>のケースの説明が成立するための、1081以上6480以下を満たす整数αが、存在する、であってもよい。
上記の説明の概要は、以下のように述べることもできる。
符号長(ブロック長)u+vであり、ブロックは情報のビット数u、パリティのビット数vで構成される符号化率u/(u+v)のLDPC符号の符号化を行い(uは1以上の整数、vは1以上の整数)、この符号化により情報uビット、パリティvビットを得る。
その後、uビットの情報のうち、パンクチャするβビット(βは1以上v以下の整数(消失訂正能力を考慮するとβはv以下となる。))の情報を抽出する(送信しないβビットの情報を抽出する)、構成を具備する処理部において、前記LDPC符号化に使用するuビットの情報のうち受信装置に伝送したい情報のビット数をαビット(αは1以上u−1以下の整数)とする。(このとき、前記LDPC符号化に使用するuビットの情報のうち、u−αビットは送信装置、受信装置において、既知の系列となる。)
このとき、受信装置に伝送したいαビットの情報を可能な限り「前記パンクチャするβビットの系列(に対応する情報)」に割り当てることになる。(これに基づき、前記LDPC符号化が行われる。)
これを言い換えると、以下のようになる。
符号長(ブロック長)u+vであり、ブロックは情報のビット数u、パリティのビット数vで構成される符号化率u/(u+v)のLDPC符号の符号化を行い(uは1以上の整数、vは1以上の整数)、この符号化により情報uビット、パリティvビットを得る。
その後、uビットの情報のうち、パンクチャするβビット(βは1以上v以下の整数(消失訂正能力を考慮するとβはv以下となる。))の情報を抽出する(送信しないβビットの情報を抽出する)、構成を具備する処理部において、前記LDPC符号化に使用するuビットの情報のうち受信装置に伝送したい情報のビット数をαビット(αは1以上u−1以下の整数)とする。(このとき、前記LDPC符号化に使用するuビットの情報のうち、u−αビットは送信装置、受信装置において、既知の系列となる。)
このとき、α≧βのとき(αがβ以上のとき)、受信装置に伝送したいαビットの情報のうちのβビットの情報を「前記パンクチャするβビットの系列(に対応する情報)」に割り当てることになる。(これに基づき、前記LDPC符号化が行われる。)
そして、α<βのとき(αがβより小さいとき)、受信装置に伝送したいαビットの情報を「前記パンクチャするβビットの系列(に対応する情報)」に割り当てることになる。(これに基づき、前記LDPC符号化が行われる。)
なお、既知ビット(既知系列)の取り扱い、パリティの取り扱いの例は<1>のケース<2>のケースで説明したときと同様に扱うことができる。なお、前にも記載したように、パリティビット(パリティ系列)(の一部)をパンクチャしてもよい(送信装置が、パリティビット(パリティ系列)(の一部)を送信しなくてもよい。)。
(実施の形態H)
これまでに、送信装置が、1符号化ブロックのビット数、符号化率に基づき、図5、図6、図7、図8、図9、図10、図12、図13、図14、図15、図16などに示された「方法#A」の符号化方法と「方法#B」の符号化方法を切り替え、これに伴い、受信装置は、1符号化ブロックのビット数、符号化率に基づき、図5、図6、図7、図8、図9、図10、図12、図13、図14、図15、図16などに示された「方法#A」の復号方法と「方法#B」の復号方法を切り替え場合について説明した。
本実施の形態では、特に、「方法#A」のパンクチャを利用したLDPC符号化方法の際のデータの送信方法について、詳しく説明する。
一例として図15の符号化率5/15、1符号化ブロックビット数z=16200ビットのときを考える。このときの符号化部、および、パンクチャ部関連の構成の一例は、図52に示したとおりであり、説明は省略する。
符号化率5/15、1符号化ブロックのビット数16200ビット、「方法#A」のデータを生成する場合を考える。このとき、符号化部5203は、符号化率15/49、符号長17640ビットのLDPC符号(LDPCブロック)の符号化を行うことになる。そして、第i番目のブロックの情報をX(i,j)とあらわし(iは一例として自然数とし、jは1以上5400以下の整数とする。)、第i番目のブロックのパリティをP(i,k)とあらわすものとする(iは一例として自然数とし、kは1以上12240以下の自然数とする。)。すると、符号化部5203は、第i番目の符号化を行う場合、第i番目のブロックの情報X(i,1)からX(i,5400)の5400ビットを入力とし、符号化率15/49、符号長17640ビットのLDPC符号(LDPCブロック)の符号化を行い、第i番目のブロックの誤り訂正符号化後のデータとして、情報X(i,1)からX(i,5400)の5400ビットおよびパリティP(i,1)からP(i,12240)の12240ビットを出力する。
そして、パンクチャ部5205は、第i番目のブロックの誤り訂正符号化後のデータ、情報X(i,1)からX(i,5400)の5400ビットおよびパリティP(i,1)からP(i,12240)の12240ビットの計17640ビットの中から送信しないビット1440ビットを決定し、送信しないビット1440ビットを除く16200ビットを第i番目のブロックのパンクチャ後のデータとして出力する。(これにより、1符号化ブロックのビット数z=16200ビット、符号化率5/15を実現する。)
この点について、一例を図54に示す。
図54(a)は、第i番目のブロックの情報の構成を示しており、第i番目のブロックの5400ビットの情報(5401)は、「X(i,1)、X(i,2)、・・・、X(i,5399)、X(i,5400)」の5400ビットで構成されている。(つまり、第i番目のブロックの情報は、X(i,j)とあらわしたとき、jは1以上5400以下の整数とした5400ビットとなる。)
図54(b)は、符号化率15/49、符号長17640ビットのLDPC符号化を行ったときの第i番目のブロックのデータの構成を示しており、第i番目のブロックの17640ビットは、「X(i,1)、X(i,2)、・・・、X(i,5399)、X(i,5400)」の5400ビットの情報(5401)と「P(i,1)、P(i,2)、・・・、P(i,12239)、P(i,12240)」の12240ビットのパリティ(5402)で構成されている。そして、符号化率15/49、符号長17640ビットのLDPC符号のパリティ検査行列をHとし、第i番目のブロックの符号語siをsi=(X(i,1)、X(i,2)、・・・、X(i,5399)、X(i,5400)、P(i,1)、P(i,2)、・・・、P(i,12239)、P(i,12240))としたとき、HsiT=0が成立する。(なおATは、Aの転置であることを意味する。)
図54(c)は、1符号化ブロックのビット数z=16200ビット、符号化率5/15=1/3とするときに送信する第i番目のブロックのデータの生成方法を示している。ここでの特徴の一つとして、パンクチャするビット(つまり、符号化率15/49、符号長17640ビットのLDPC符号化を行うことにより得られた第i番目のブロックの17640ビットのうち、送信しないビット)は、「X(i,1)、X(i,2)、・・・、X(i,5399)、X(i,5400)」の5400ビットの情報から1440ビット選択するものとする。
例えば、図54(c)のように、各ブロックにおいて、「X(i,1)、X(i,2)、・・・、X(i,3959)、X(i,3960)」の情報3960ビット(5403)(X(i,j)とあらわしたとき、jは1以上3960以下の整数とした3960ビット)を第i番目のブロックの3960ビットの送信する情報ビット(5403)とし、「X(i,3961)、X(i,3962)、・・・、X(i,5399)、X(i,5400)」の情報1440ビット(5404)(X(i,j)とあらわしたとき、jは3961以上5400以下の整数とした1440ビット)を第i番目のブロックの1440ビットのパンクチャする情報ビット(送信しない情報ビット)(5404)とする。
したがって、送信装置は、「X(i,1)、X(i,2)、・・・、X(i,3959)、X(i,3960)」の情報3960ビット(5403)(X(i,j)とあらわしたとき、jは1以上3960以下の整数とした3960ビット)、および、P(i,1)、P(i,2)、・・・、P(i,12239)、P(i,12240)の12240ビットのパリティ(P(i,k)としたときkは1以上12240以下の整数)(5402)の16200ビットのデータを送信することになる(5405)。
なお、上述の説明では、各ブロックでパンクチャするデータを「X(i,3961)、X(i,3962)、・・・、X(i,5399)、X(i,5400)」の情報1440ビット(5404)(X(i,j)とあらわしたとき、jは3961以上5400以下の整数とした1440ビット)としているが、これは、あくまでも例であり、「X(i,1)、X(i,2)、・・・、X(i,5399)、X(i,5400)」の5400ビット(つまり、第i番目のブロックの情報は、X(i,j)とあらわしたとき、jは1以上5400以下の整数とした5400ビット)の中から、パンクチャするデータ(送信しないデータ)として1440ビットを選択する方法はこれに限ったものではない。(ただし、各ブロックでは、パンクチャするデータ(送信しないデータ)の選択方法は同様とする。つまり、例えば、あるブロックでX(i,5400)をパンクチャするデータ(送信しないデータ)と設定した場合、他のブロックでもX(i,5400)をパンクチャするデータ(送信しないデータ)と設定する。)
以下では、「X(i,3961)、X(i,3962)、・・・、X(i,5399)、X(i,5400)」の情報1440ビット(5404)(X(i,j)とあらわしたとき、jは3961以上5400以下の整数とした1440ビット)を第i番目のブロックの1440ビットのパンクチャする情報ビット(送信しない情報ビット)(5404)と設定する場合を例に説明を続ける。
上述の説明では、符号化率5/15=1/3、1符号化ブロックのビット数16200ビット、「方法#A」のデータを生成する場合を考えている。その際の1符号化ブロックの生成は上述で説明したとおりである。このとき、1符号化ブロックを形成するためには、5400ビットの情報が必要となる。
ここで、システムについて考えると、送信したい情報量が、5400の倍数のビット数(5400×Nビット(Nは自然数))となるとは限らない。この場合、特殊な処理が必要となる。以下では、その処理方法について説明する。
送信装置が送信する情報のビット数を「5400×n+αビット」(ただし、nは0以上の整数であり、αは0以上5399以下の整数)とすることで一般化することができる。
このとき、nが1以上の整数であり、かつ、αが0のとき、送信装置は、図54で示した処理を行い、「符号化率5/15=1/3、1符号化ブロックのビット数16200ビット、「方法#A」」のブロックをn個生成し、このn個のブロックを生成し、送信することになる。
nが0以上の整数であり、かつ、αが1以上5399以下の整数のとき、図54で示した処理を行い、「符号化率5/15=1/3、1符号化ブロックのビット数16200ビット、「方法#A」」のブロックをn個生成し、このn個のブロックを生成し、送信し、さらに、αビットの情報を伝送するための処理が必要となる(上記の「特殊な処理」)を行うことに相当する。)。
以下では、「αビットの情報を伝送するための処理」について詳しく説明する。
ここで考えるケースは、「送信装置が送信する情報のビット数を「5400×n+αビット」であり、nが0以上の整数であり、かつ、αが1以上5399以下の整数のとき」となる。前にも述べたように、このケースにおいて、「5400×nビット」の情報については、図54で示した処理を行い、「符号化率5/15=1/3、1符号化ブロックのビット数16200ビット、「方法#A」」のブロックをn個生成し、このn個のブロックを生成し、送信することになる。さらに、送信装置は、αビットの情報を送信することになる。このときの符号化方法について説明する。
このときの特徴的な点は、「αビットの情報を、優先的に図54(c)の第iブロックの1440ビットのパンクチャする情報ビット5404の部分に当てはめ、符号化率15/49、符号長17640ビットのLDPC符号化を行う」である。この点についての一例を、図54に沿って説明する。
まず、αビットの情報を伝送するブロックは、第n+1番目のブロックとなる。したがって、図54における5400ビットの情報ビット(情報系列)は、「X(n+1,1)、X(n+1,2)、・・・、X(n+1,5399)、X(n+1,5400)」(つまり、第n+1番目のブロックの情報は、X(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上5400以下の整数とした5400ビットとなる。)とあらわすことができ、図54における12240ビットのパリティビット(パリティ系列)は、「P(n+1,1)、P(n+1,2)、・・・、P(n+1,12239)、P(n+1,12240)」(つまり、P(n+1,k)としたときkは1以上12240以下の整数とした12240ビットとなる。)とあらわすことができる。
<1> αビットの情報におけるαが1以上1440以下の整数のとき:
このとき、(1440−α)ビットの送信装置、受信装置にとって既知のビットを用意する。例えば、(1440−α)ビットの”ゼロ”を用意する((1440−α)個のゼロで形成される系列を用意する。)。そして、αビットの情報の情報と(1440−α)ビットの”ゼロ”により、形成される1440ビットの系列を「Y(n+1,1)、Y(n+1,2)、・・・、Y(n+1,1439)、Y(n+1,1440)」(つまり、Y(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上1440以下の整数とした1440ビットとなる。)とあらわすものとする。
さらに、LDPC符号化を行うためには、さらに、3960ビットの情報が必要となる。(図54(a)(b)(c)からわかるように、LDPC符号化を行うためには、5400ビットの情報が必要となる。Y(n+1,j)として、1440ビット用意しているため、5400−1440=3960ビットの情報がさらに必要となる。)そこで、この3960ビットの情報として、3960ビットの既知系列を用意する。例えば、既知系列を3960ビットの”ゼロ”とし(3960個のゼロで形成される系列とし)、「Z(n+1,1)、Z(n+1,2)、・・・、Z(n+1,3959)、Z(n+1,3960)」(つまり、Z(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上3960以下の整数とした3960ビットとなる。)とあらわすものとする。
このとき、LDPC符号化、および、データの送信を以下のようにして行う。
「Y(n+1,1)、Y(n+1,2)、・・・、Y(n+1,1439)、Y(n+1,1440)」(つまり、Y(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上1440以下の整数とした1440ビットとなる。)を、図54の「第iブロックの1440ビットのパンクチャする情報(送信しない情報ビット)5404に当てはめる。したがって、「Y(n+1,1)、Y(n+1,2)、・・・、Y(n+1,1439)、Y(n+1,1440)」(つまり、Y(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上1440以下の整数とした1440ビットとなる。)によって、「X(n+1,3961)、X(n+1,3962)、・・・、X(n+1,5399)、X(n+1,5400)」の情報1440ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは3961以上5400以下の整数とした1440ビット)を得る。
「Z(n+1,1)、Z(n+1,2)、・・・、Z(n+1,3959)、Z(n+1,3960)」(つまり、Z(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上3960以下の整数とした3960ビットとなる。)を、「X(i,1)、X(i,2)、・・・、X(i,3959)、X(i,3960)」の情報3960ビット(5403)(X(i,j)とあらわしたとき、jは1以上3960以下の整数とした3960ビット)にあてはめる。したがって、「Z(n+1,1)、Z(n+1,2)、・・・、Z(n+1,3959)、Z(n+1,3960)」(つまり、Z(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上3960以下の整数とした3960ビットとなる。)によって、「X(n+1,1)、X(n+1,2)、・・・、X(n+1,3959)、X(n+1,3960)」の情報3960ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上3960以下の整数とした3960ビット)を得る。
上述により、「X(n+1,3961)、X(n+1,3962)、・・・、X(n+1,5399)、X(n+1,5400)」の情報1440ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは3961以上5400以下の整数とした1440ビット)、および、「X(n+1,1)、X(n+1,2)、・・・、X(n+1,3959)、X(n+1,3960)」の情報3960ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上3960以下の整数とした3960ビット)を得ているので、これにより、符号化率15/49、符号長17640ビットのLDPC符号化を行い、「P(n+1,1)、P(n+1,2)、・・・、P(n+1,12239)、P(n+1,12240)」の12240ビットのパリティ(P(n+1,k)としたときkは1以上12240以下の整数)を得る。
そして、「X(n+1,3961)、X(n+1,3962)、・・・、X(n+1,5399)、X(n+1,5400)」の情報1440ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは3961以上5400以下の整数とした1440ビット)は、図54(c)はパンクチャするデータであるので、送信装置は送信しない。
「X(n+1,1)、X(n+1,2)、・・・、X(n+1,3959)、X(n+1,3960)」の情報3960ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上3960以下の整数とした3960ビット)は、既知の系列であるので、送信装置は送信しない。
したがって、送信装置は、第n+1番目のブロックのデータとして、「P(n+1,1)、P(n+1,2)、・・・、P(n+1,12239)、P(n+1,12240)」の12240ビットのパリティ(P(n+1,k)としたときkは1以上12240以下の整数)を送信する。
受信装置の復号部の第n+1番目のブロックの復号では、以下の処理を行う。
送信装置が送信した、「P(n+1,1)、P(n+1,2)、・・・、P(n+1,12239)、P(n+1,12240)」の12240ビットのパリティ(P(n+1,k)としたときkは1以上12240以下の整数)の各ビットに対応する、例えば、対数尤度比を得る。
「X(n+1,1)、X(n+1,2)、・・・、X(n+1,3959)、X(n+1,3960)」の情報3960ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上3960以下の整数とした3960ビット)は、送信装置が送信していないため、受信装置は受信信号から「X(n+1,1)、X(n+1,2)、・・・、X(n+1,3959)、X(n+1,3960)」の情報3960ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上3960以下の整数とした3960ビット)の各ビットに対応する対数尤度比を求めるのではなく、「X(n+1,1)、X(n+1,2)、・・・、X(n+1,3959)、X(n+1,3960)」の情報3960ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上3960以下の整数とした3960ビット)は、既知の系列であるので、この既知系列の各ビットに対応する対数尤度比を作成する。
「X(n+1,3961)、X(n+1,3962)、・・・、X(n+1,5399)、X(n+1,5400)」の情報1440ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは3961以上5400以下の整数とした1440ビット)には、既知の系列の部分と受信装置に伝えたい情報系列の部分が存在するが、送信装置は、この1440ビットについては、パンクチャビット(パンクチャ系列)であるため、送信していない。よって、受信装置は、受信信号から「X(n+1,3961)、X(n+1,3962)、・・・、X(n+1,5399)、X(n+1,5400)」の情報1440ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは3961以上5400以下の整数とした1440ビット)の各ビットに対応する対数尤度比を求めるのではなく、「X(n+1,3961)、X(n+1,3962)、・・・、X(n+1,5399)、X(n+1,5400)」の情報1440ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは3961以上5400以下の整数とした1440ビット)のうち既知系列の部分に対応する各ビットの対数尤度比を与え、また、「X(n+1,3961)、X(n+1,3962)、・・・、X(n+1,5399)、X(n+1,5400)」の情報1440ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは3961以上5400以下の整数とした1440ビット)のうち受信装置に伝えたい情報系列の部分に対応する各ビットの対数対数尤度比を与える(例えば、対数尤度比として、ゼロを与える)。
上述のようにして対数尤度比を得ることで、第n+1番目のブロックの17640ビットの各ビットの対数尤度比を得ることができる。これらの対数尤度比を用いて、信頼度伝播復号(BP(Belief Propagation)復号)を行い、第n+1番目のブロックに含まれる情報の推定値を得ることになる。
送信装置は、第n+1のブロックに含まれる情報のビット数を伝えるために、送信装置が送信するデータのビット数(情報のビット数であってもよいし、情報とパリティのビット数であってもよい。)の情報を含む制御情報シンボルを送信する方法が考えられる。受信装置は、制御情報シンボルに含まれる送信装置が送信するデータのビット数の情報を得、これにより、送信装置が送信した第n+1番目のブロックの構成を知ることができ、これに基づき、上記のような復号を行うことになる。
<2>αビットの情報におけるαが1441以上5400以下の整数のとき:
このとき、αビットの情報の中から1440ビットを抽出する。そして、抽出した1440ビットで形成される系列を「y(n+1,1)、y(n+1,2)、・・・、y(n+1,1439)、y(n+1,1440)」(つまり、y(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上1440以下の整数とした1440ビットとなる。)とあらわすものとする。
次に、(5400−α)ビットの送信装置、受信装置にとって既知のビットを用意する。例えば、(5400−α)ビットの”ゼロ”を用意する((5400−α)個の”ゼロ”を用意する。)。そして、(5400−α)ビットの”ゼロ”と「αビットの情報のうち、「αビットの情報の中から抽出した1440ビット」以外の、(α−1440)ビットの情報」、よって、(5400−α)+(α−1440)=3960ビットのデータ系列を、「z(n+1,1)、z(n+1,2)、・・・、z(n+1,3959)、z(n+1,3960)」(つまり、z(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上3960以下の整数とした3960ビットとなる。)とあらわすものとする。
このとき、LDPC符号化、および、データの送信を以下のようにして行う。
「y(n+1,1)、y(n+1,2)、・・・、y(n+1,1439)、y(n+1,1440)」(つまり、y(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上1440以下の整数とした1440ビットとなる。)を、図54の「第iブロックの1440ビットのパンクチャする情報(送信しない情報ビット)5404に当てはめる。したがって、「y(n+1,1)、y(n+1,2)、・・・、y(n+1,1439)、y(n+1,1440)」(つまり、y(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上1440以下の整数とした1440ビットとなる。)によって、「X(n+1,3961)、X(n+1,3962)、・・・、X(n+1,5399)、X(n+1,5400)」の情報1440ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは3961以上5400以下の整数とした1440ビット)を得る。
「z(n+1,1)、z(n+1,2)、・・・、z(n+1,3959)、z(n+1,3960)」(つまり、z(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上3960以下の整数とした3960ビットとなる。)を、「X(i,1)、X(i,2)、・・・、X(i,3959)、X(i,3960)」の情報3960ビット(5403)(X(i,j)とあらわしたとき、jは1以上3960以下の整数とした3960ビット)にあてはめる。したがって、「z(n+1,1)、z(n+1,2)、・・・、z(n+1,3959)、z(n+1,3960)」(つまり、z(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上3960以下の整数とした3960ビットとなる。)によって、「X(n+1,1)、X(n+1,2)、・・・、X(n+1,3959)、X(n+1,3960)」の情報3960ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上3960以下の整数とした3960ビット)を得る。
上述により、「X(n+1,3961)、X(n+1,3962)、・・・、X(n+1,5399)、X(n+1,5400)」の情報1440ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは3961以上5400以下の整数とした1440ビット)、および、「X(n+1,1)、X(n+1,2)、・・・、X(n+1,3959)、X(n+1,3960)」の情報3960ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上3960以下の整数とした3960ビット)を得ているので、これにより、符号化率15/49、符号長17640ビットのLDPC符号化を行い、「P(n+1,1)、P(n+1,2)、・・・、P(n+1,12239)、P(n+1,12240)」の12240ビットのパリティ(P(n+1,k)としたときkは1以上12240以下の整数)を得る。
そして、「X(n+1,3961)、X(n+1,3962)、・・・、X(n+1,5399)、X(n+1,5400)」の情報1440ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは3961以上5400以下の整数とした1440ビット)は、図54(c)はパンクチャするデータであるので、送信装置は送信しない。
「X(n+1,1)、X(n+1,2)、・・・、X(n+1,3959)、X(n+1,3960)」の情報3960ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上3960以下の整数とした3960ビット)において、(5400−α)ビットの”ゼロ”に対応する系列は、送信装置、受信装置で既知の系列であるので、送信装置は送信しない。そして、「X(n+1,1)、X(n+1,2)、・・・、X(n+1,3959)、X(n+1,3960)」の情報3960ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上3960以下の整数とした3960ビット)において、「αビットの情報のうち、「αビットの情報の中から抽出した1440ビット」以外の、(α−1440)ビットの情報」を送信装置は送信する。
送信装置は、「P(n+1,1)、P(n+1,2)、・・・、P(n+1,12239)、P(n+1,12240)」の12240ビットのパリティ(P(n+1,k)としたときkは1以上12240以下の整数)を送信する。
したがって、送信装置は、第n+1番目のブロックのデータとして、「X(n+1,1)、X(n+1,2)、・・・、X(n+1,3959)、X(n+1,3960)」の情報3960ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上3960以下の整数とした3960ビット)において、「αビットの情報のうち、「αビットの情報の中から抽出した1440ビット」以外の、(α−1440)ビットの情報」、および、「P(n+1,1)、P(n+1,2)、・・・、P(n+1,12239)、P(n+1,12240)」の12240ビットのパリティ(P(n+1,k)としたときkは1以上12240以下の整数)を送信する。
受信装置の復号部の第n+1番目のブロックの復号では、以下の処理を行う。
送信装置が送信した、「P(n+1,1)、P(n+1,2)、・・・、P(n+1,12239)、P(n+1,12240)」の12240ビットのパリティ(P(n+1,k)としたときkは1以上12240以下の整数)の各ビットに対応する、例えば、対数尤度比を得る。
「X(n+1,3961)、X(n+1,3962)、・・・、X(n+1,5399)、X(n+1,5400)」の情報1440ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは3961以上5400以下の整数とした1440ビット)は、受信装置に伝えたい情報系列で構成されている。そして、「X(n+1,3961)、X(n+1,3962)、・・・、X(n+1,5399)、X(n+1,5400)」の情報1440ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは3961以上5400以下の整数とした1440ビット)は、パンクチャビット(パンクチャ系列)であるため、送信装置は、「X(n+1,3961)、X(n+1,3962)、・・・、X(n+1,5399)、X(n+1,5400)」の情報1440ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは3961以上5400以下の整数とした1440ビット)を送信していない。よって、受信装置は、受信信号から「X(n+1,3961)、X(n+1,3962)、・・・、X(n+1,5399)、X(n+1,5400)」の情報1440ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは3961以上5400以下の整数とした1440ビット)の各ビットに対応する対数尤度比を求めるのではなく、「X(n+1,3961)、X(n+1,3962)、・・・、X(n+1,5399)、X(n+1,5400)」の情報1440ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは3961以上5400以下の整数とした1440ビット)の各ビットに対し、受信装置に伝えたい情報系列に対応する対数対数尤度比を与える(例えば、対数尤度比として、ゼロを与える)。
「X(n+1,1)、X(n+1,2)、・・・、X(n+1,3959)、X(n+1,3960)」の情報3960ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上3960以下の整数とした3960ビット)には、既知の系列の部分と受信装置に伝えたい情報系列の部分が存在する。
このとき、「X(n+1,1)、X(n+1,2)、・・・、X(n+1,3959)、X(n+1,3960)」の情報3960ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上3960以下の整数とした3960ビット)において、受信装置に伝えたい情報系列については、送信装置が送信しているので、受信装置は、受信信号から、「X(n+1,1)、X(n+1,2)、・・・、X(n+1,3959)、X(n+1,3960)」の情報3960ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上3960以下の整数とした3960ビット)において、受信装置に伝えたい情報系列の各ビットに対応する、例えば、対数尤度比を得る。
「X(n+1,1)、X(n+1,2)、・・・、X(n+1,3959)、X(n+1,3960)」の情報3960ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上3960以下の整数とした3960ビット)において、既知の系列については、送信装置が送信していないため、受信装置は、受信信号から「X(n+1,1)、X(n+1,2)、・・・、X(n+1,3959)、X(n+1,3960)」の情報3960ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上3960以下の整数とした3960ビット)における既知の系列の各ビットに対応する対数尤度比を求めるのではなく、「X(n+1,1)、X(n+1,2)、・・・、X(n+1,3959)、X(n+1,3960)」の情報3960ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上3960以下の整数とした3960ビット)における既知の系列の各ビットに対し、既知系列に対応する対数尤度比を与えることになる。
上述のようにして対数尤度比を得ることで、第n+1番目のブロックの17640ビットの各ビットの対数尤度比を得ることができる。これらの対数尤度比を用いて、信頼度伝播復号(BP(Belief Propagation)復号)を行い、第n+1番目のブロックに含まれる情報の推定値を得ることになる。
送信装置は、第n+1のブロックに含まれる情報のビット数を伝えるために、送信装置が送信するデータのビット数(情報のビット数であってもよいし、情報とパリティのビット数であってもよい。)の情報を含む制御情報シンボルを送信する方法が考えられる。受信装置は、制御情報シンボルに含まれる送信装置が送信するデータのビット数の情報を得、これにより、送信装置が送信した第n+1番目のブロックの構成を知ることができ、これに基づき、上記のような復号を行うことになる。
上述のように、本発明の特徴的な点は、「αビットの情報を、優先的に図54(c)の第iブロックの1440ビットのパンクチャする情報ビット5404の部分に当てはめ、符号化率15/49、符号長17640ビットのLDPC符号化を行う」である。このようにした場合、第n+1番目のブロックのデータ伝送効率の向上、および、データの受信品質向上する効果を得ることができる。この点について、説明する。
図54における第i番目のブロックの1440ビットのパンクチャする情報ビット5404は、送信装置により、送信されない。受信装置では、第i番目のブロックの1440ビットのパンクチャする情報ビット5404は、第i番目のブロックの「1440ビットのパンクチャする情報ビット」を除くビットの対数尤度比を用いて推定されることになる。つまり、第i番目のブロックの「1440ビットのパンクチャする情報ビット」を除くビットの対数尤度比の信頼性が高ければ、受信装置における、第i番目のブロックの1440ビットのパンクチャする情報ビットの推定精度が向上することになる。
この点に着目すると、第i番目のブロックの1440ビットのパンクチャする情報ビット5404を除く情報ビット、つまり、図54の第i番目のブロックの3960ビットの送信する情報ビット5403に対し、送信装置、受信装置にとって既知の系列を優先的割り当てると、第i番目のブロックの1440ビットのパンクチャする情報ビットの推定精度が向上することになる。
また、情報の伝送効率という点では、送信装置、受信装置にとって既知の系列は、送信装置により送信されない。加えて、パンクチャするビットは、送信装置によって送信されない。この規則にしたがうと、「αビットの情報を、優先的に図54(c)の第iブロックの1440ビットのパンクチャする情報ビット5404の部分に当てはめ、符号化率15/49、符号長17640ビットのLDPC符号化を行う」とすると、第n+1番目のデータの伝送効率がよいことになる。
本実施の形態では、1符号化ブロックのビット数z=16200ビット、符号化率5/15(パンクチャ後の符号化率)、このときに使用するLDPC符号の符号長(ブロック長)を17640ビット、LDPC符号の符号化率を15/49の時を例に説明しているが、これに限ったものではなく、1符号化ブロックのビット数z、符号化率(パンクチャ後の符号化率)、LDPC符号の符号長(ブロック長)、LDPC符号の符号化率が、これとは異なるケースであっても同様に実施すれば、同様の効果を得ることができる。
なお、上述の説明における<1>のケース、<2>のケースでは、「「P(n+1,1)、P(n+1,2)、・・・、P(n+1,12239)、P(n+1,12240)」の12240ビットのパリティ(P(n+1,k)としたときkは1以上12240以下の整数)を送信する」というように、パリティビットはすべて送信する例で説明しているが、パリティビット(パリティ系列)(の一部)をパンクチャしてもよい(送信装置が、パリティビット(パリティ系列)(の一部)を送信しなくてもよい。)。
本実施の形態の<1>のケースにおいて、「αビットの情報におけるαが1以上1440以下の整数のとき」と記載しているが、αビットの情報におけるαが1以上1440以下の整数を満たす、すべてのαで、<1>のケースの説明が成立してもよい。
また、<1>のケースの説明が成立するための、1以上1440以下を満たす整数αが、存在する、であってもよい。
同様に、本実施の形態の<2>のケースにおいて、「αビットの情報におけるαが1441以上5400以下の整数のとき」と記載しているが、αビットの情報におけるαが1441以上5400以下の整数を満たす、すべてのαで、<2>のケースの説明が成立してもよい。
また、<2>のケースの説明が成立するための、1441以上5400以下を満たす整数αが、存在する、であってもよい。
(実施の形態I)
これまでに、送信装置が、1符号化ブロックのビット数、符号化率に基づき、図5、図6、図7、図8、図9、図10、図12、図13、図14、図15、図16などに示された「方法#A」の符号化方法と「方法#B」の符号化方法を切り替え、これに伴い、受信装置は、1符号化ブロックのビット数、符号化率に基づき、図5、図6、図7、図8、図9、図10、図12、図13、図14、図15、図16などに示された「方法#A」の復号方法と「方法#B」の復号方法を切り替え場合について説明した。
本実施の形態では、特に、「方法#A」のパンクチャを利用したLDPC符号化方法の際のデータの送信方法について、詳しく説明する。
一例として図15の符号化率7/15、1符号化ブロックビット数z=16200ビットのときを考える。このときの符号化部、および、パンクチャ部関連の構成の一例は、図52に示したとおりであり、説明は省略する。
符号化率7/15、1符号化ブロックのビット数16200ビット、「方法#A」のデータを生成する場合を考える。このとき、符号化部5203は、符号化率21/49、符号長17640ビットのLDPC符号(LDPCブロック)の符号化を行うことになる。そして、第i番目のブロックの情報をX(i,j)とあらわし(iは一例として自然数とし、jは1以上7560以下の整数とする。)、第i番目のブロックのパリティをP(i,k)とあらわすものとする(iは一例として自然数とし、kは1以上10080以下の自然数とする。)。すると、符号化部5203は、第i番目の符号化を行う場合、第i番目のブロックの情報X(i,1)からX(i,7560)の7560ビットを入力とし、符号化率21/49、符号長17640ビットのLDPC符号(LDPCブロック)の符号化を行い、第i番目のブロックの誤り訂正符号化後のデータとして、情報X(i,1)からX(i,7560)の7560ビットおよびパリティP(i,1)からP(i,10080)の10080ビットを出力する。
そして、パンクチャ部5205は、第i番目のブロックの誤り訂正符号化後のデータ、情報X(i,1)からX(i,7560)の7560ビットおよびパリティP(i,1)からP(i,10080)の10080ビットの計17640ビットの中から送信しないビット1440ビットを決定し、送信しないビット1440ビットを除く16200ビットを第i番目のブロックのパンクチャ後のデータとして出力する。(これにより、1符号化ブロックのビット数z=16200ビット、符号化率7/15を実現する。)
この点について、一例を図55に示す。
図55(a)は、第i番目のブロックの情報の構成を示しており、第i番目のブロックの7560ビットの情報(5501)は、「X(i,1)、X(i,2)、・・・、X(i,7559)、X(i,7560)」の7560ビットで構成されている。(つまり、第i番目のブロックの情報は、X(i,j)とあらわしたとき、jは1以上7560以下の整数とした7560ビットとなる。)
図55(b)は、符号化率21/49、符号長17640ビットのLDPC符号化を行ったときの第i番目のブロックのデータの構成を示しており、第i番目のブロックの17640ビットは、「X(i,1)、X(i,2)、・・・、X(i,7559)、X(i,7560)」の7560ビットの情報(5501)と「P(i,1)、P(i,2)、・・・、P(i,10079)、P(i,10080)」の10080ビットのパリティ(5502)で構成されている。そして、符号化率21/49、符号長17640ビットのLDPC符号のパリティ検査行列をHとし、第i番目のブロックの符号語siをsi=(X(i,1)、X(i,2)、・・・、X(i,7559)、X(i,7560)、P(i,1)、P(i,2)、・・・、P(i,10079)、P(i,10080))としたとき、HsiT=0が成立する。(なおATは、Aの転置であることを意味する。)
図55(c)は、1符号化ブロックのビット数z=16200ビット、符号化率7/15とするときに送信する第i番目のブロックのデータの生成方法を示している。ここでの特徴の一つとして、パンクチャするビット(つまり、符号化率21/49、符号長17640ビットのLDPC符号化を行うことにより得られた第i番目のブロックの17640ビットのうち、送信しないビット)は、「X(i,1)、X(i,2)、・・・、X(i,7559)、X(i,7560)」の7560ビットの情報から1440ビット選択するものとする。
例えば、図55(c)のように、各ブロックにおいて、「X(i,1)、X(i,2)、・・・、X(i,6119)、X(i,6120)」の情報6120ビット(5503)(X(i,j)とあらわしたとき、jは1以上6120以下の整数とした6120ビット)を第i番目のブロックの6120ビットの送信する情報ビット(5503)とし、「X(i,6121)、X(i,6122)、・・・、X(i,7559)、X(i,7560)」の情報1440ビット(5504)(X(i,j)とあらわしたとき、jは6121以上7560以下の整数とした1440ビット)を第i番目のブロックの1440ビットのパンクチャする情報ビット(送信しない情報ビット)(5504)とする。
したがって、送信装置は、「X(i,1)、X(i,2)、・・・、X(i,6119)、X(i,6120)」の情報6120ビット(5503)(X(i,j)とあらわしたとき、jは1以上6120以下の整数とした6120ビット)、および、P(i,1)、P(i,2)、・・・、P(i,10079)、P(i,10080)の10080ビットのパリティ(P(i,k)としたときkは1以上10080以下の整数)(5502)の16200ビットのデータを送信することになる(5505)。
なお、上述の説明では、各ブロックでパンクチャするデータを「X(i,6121)、X(i,6122)、・・・、X(i,7559)、X(i,7560)」の情報1440ビット(5504)(X(i,j)とあらわしたとき、jは6121以上7560以下の整数とした1440ビット)としているが、これは、あくまでも例であり、「X(i,1)、X(i,2)、・・・、X(i,7559)、X(i,7560)」の7560ビット(つまり、第i番目のブロックの情報は、X(i,j)とあらわしたとき、jは1以上7560以下の整数とした7560ビット)の中から、パンクチャするデータ(送信しないデータ)として1440ビットを選択する方法はこれに限ったものではない。(ただし、各ブロックでは、パンクチャするデータ(送信しないデータ)の選択方法は同様とする。つまり、例えば、あるブロックでX(i,5400)をパンクチャするデータ(送信しないデータ)と設定した場合、他のブロックでもX(i,5400)をパンクチャするデータ(送信しないデータ)と設定する。)
以下では、「X(i,6121)、X(i,6122)、・・・、X(i,7559)、X(i,7560)」の情報1440ビット(5504)(X(i,j)とあらわしたとき、jは6121以上7560以下の整数とした1440ビット)を第i番目のブロックの1440ビットのパンクチャする情報ビット(送信しない情報ビット)(5504)と設定する場合を例に説明を続ける。
上述の説明では、符号化率7/15、1符号化ブロックのビット数16200ビット、「方法#A」のデータを生成する場合を考えている。その際の1符号化ブロックの生成は上述で説明したとおりである。このとき、1符号化ブロックを形成するためには、7560ビットの情報が必要となる。
ここで、システムについて考えると、送信したい情報量が、7560の倍数のビット数(7560×Nビット(Nは自然数))となるとは限らない。この場合、特殊な処理が必要となる。以下では、その処理方法について説明する。
送信装置が送信する情報のビット数を「7560×n+αビット」(ただし、nは0以上の整数であり、αは0以上7559以下の整数)とすることで一般化することができる。
このとき、nが1以上の整数であり、かつ、αが0のとき、送信装置は、図55で示した処理を行い、「符号化率7/15、1符号化ブロックのビット数16200ビット、「方法#A」」のブロックをn個生成し、このn個のブロックを生成し、送信することになる。
nが0以上の整数であり、かつ、αが1以上7559以下の整数のとき、図55で示した処理を行い、「符号化率7/15、1符号化ブロックのビット数16200ビット、「方法#A」」のブロックをn個生成し、このn個のブロックを生成し、送信し、さらに、αビットの情報を伝送するための処理が必要となる(上記の「特殊な処理」)を行うことに相当する。)。
以下では、「αビットの情報を伝送するための処理」について詳しく説明する。
ここで考えるケースは、「送信装置が送信する情報のビット数を「7560×n+αビット」であり、nが0以上の整数であり、かつ、αが1以上7559以下の整数のとき」となる。前にも述べたように、このケースにおいて、「7560×nビット」の情報については、図55で示した処理を行い、「符号化率7/15、1符号化ブロックのビット数16200ビット、「方法#A」」のブロックをn個生成し、このn個のブロックを生成し、送信することになる。さらに、送信装置は、αビットの情報を送信することになる。このときの符号化方法について説明する。
このときの特徴的な点は、「αビットの情報を、優先的に図55(c)の第iブロックの1440ビットのパンクチャする情報ビット5504の部分に当てはめ、符号化率21/49、符号長17640ビットのLDPC符号化を行う」である。この点についての一例を、図55に沿って説明する。
まず、αビットの情報を伝送するブロックは、第n+1番目のブロックとなる。したがって、図55における7560ビットの情報ビット(情報系列)は、「X(n+1,1)、X(n+1,2)、・・・、X(n+1,7559)、X(n+1,7560)」(つまり、第n+1番目のブロックの情報は、X(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上7560以下の整数とした7560ビットとなる。)とあらわすことができ、図55における10080ビットのパリティビット(パリティ系列)は、「P(n+1,1)、P(n+1,2)、・・・、P(n+1,10079)、P(n+1,10080)」(つまり、P(n+1,k)としたときkは1以上10080以下の整数とした10080ビットとなる。)とあらわすことができる。
<1> αビットの情報におけるαが1以上1440以下の整数のとき:
このとき、(1440−α)ビットの送信装置、受信装置にとって既知のビットを用意する。例えば、(1440−α)ビットの”ゼロ”を用意する((1440−α)個のゼロで形成される系列を用意する。)。そして、αビットの情報の情報と(1440−α)ビットの”ゼロ”により、形成される1440ビットの系列を「Y(n+1,1)、Y(n+1,2)、・・・、Y(n+1,1439)、Y(n+1,1440)」(つまり、Y(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上1440以下の整数とした1440ビットとなる。)とあらわすものとする。
さらに、LDPC符号化を行うためには、さらに、6120ビットの情報が必要となる。(図55(a)(b)(c)からわかるように、LDPC符号化を行うためには、7560ビットの情報が必要となる。Y(n+1,j)として、1440ビット用意しているため、7560−1440=6120ビットの情報がさらに必要となる。)そこで、この6120ビットの情報として、6120ビットの既知系列を用意する。例えば、既知系列を6120ビットの”ゼロ”とし(6120個のゼロで形成される系列とし)、「Z(n+1,1)、Z(n+1,2)、・・・、Z(n+1,6119)、Z(n+1,6120)」(つまり、Z(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上6120以下の整数とした6120ビットとなる。)とあらわすものとする。
このとき、LDPC符号化、および、データの送信を以下のようにして行う。
「Y(n+1,1)、Y(n+1,2)、・・・、Y(n+1,1439)、Y(n+1,1440)」(つまり、Y(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上1440以下の整数とした1440ビットとなる。)を、図55の「第iブロックの1440ビットのパンクチャする情報(送信しない情報ビット)5504に当てはめる。したがって、「Y(n+1,1)、Y(n+1,2)、・・・、Y(n+1,1439)、Y(n+1,1440)」(つまり、Y(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上1440以下の整数とした1440ビットとなる。)によって、「X(n+1,6121)、X(n+1,6122)、・・・、X(n+1,7559)、X(n+1,7560)」の情報1440ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは6121以上7560以下の整数とした1440ビット)を得る。
「Z(n+1,1)、Z(n+1,2)、・・・、Z(n+1,6119)、Z(n+1,6120)」(つまり、Z(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上6120以下の整数とした6120ビットとなる。)を、「X(i,1)、X(i,2)、・・・、X(i,6119)、X(i,6120)」の情報6120ビット(5503)(X(i,j)とあらわしたとき、jは1以上6120以下の整数とした6120ビット)にあてはめる。したがって、「Z(n+1,1)、Z(n+1,2)、・・・、Z(n+1,6119)、Z(n+1,6120)」(つまり、Z(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上6120以下の整数とした6120ビットとなる。)によって、「X(n+1,1)、X(n+1,2)、・・・、X(n+1,6119)、X(n+1,6120)」の情報6120ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上6120以下の整数とした6120ビット)を得る。
上述により、「X(n+1,6121)、X(n+1,6122)、・・・、X(n+1,7559)、X(n+1,7560)」の情報1440ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは6121以上7560以下の整数とした1440ビット)、および、「X(n+1,1)、X(n+1,2)、・・・、X(n+1,6119)、X(n+1,6120)」の情報6120ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上6120以下の整数とした6120ビット)を得ているので、これにより、符号化率21/49、符号長17640ビットのLDPC符号化を行い、「P(n+1,1)、P(n+1,2)、・・・、P(n+1,10079)、P(n+1,10080)」の10080ビットのパリティ(P(n+1,k)としたときkは1以上10080以下の整数)を得る。
そして、「X(n+1,6121)、X(n+1,6122)、・・・、X(n+1,7559)、X(n+1,7560)」の情報1440ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは6121以上7560以下の整数とした1440ビット)は、図55(c)はパンクチャするデータであるので、送信装置は送信しない。
「X(n+1,1)、X(n+1,2)、・・・、X(n+1,6119)、X(n+1,6120)」の情報6120ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上6120以下の整数とした6120ビット)は、既知の系列であるので、送信装置は送信しない。
したがって、送信装置は、第n+1番目のブロックのデータとして、「P(n+1,1)、P(n+1,2)、・・・、P(n+1,10079)、P(n+1,10080)」の10080ビットのパリティ(P(n+1,k)としたときkは1以上10080以下の整数)を送信する。
受信装置の復号部の第n+1番目のブロックの復号では、以下の処理を行う。
送信装置が送信した、「P(n+1,1)、P(n+1,2)、・・・、P(n+1,10079)、P(n+1,10080)」の10080ビットのパリティ(P(n+1,k)としたときkは1以上10080以下の整数)の各ビットに対応する、例えば、対数尤度比を得る。
「X(n+1,1)、X(n+1,2)、・・・、X(n+1,6119)、X(n+1,6120)」の情報6120ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上6120以下の整数とした6120ビット)は、送信装置が送信していないため、受信装置は受信信号から「X(n+1,1)、X(n+1,2)、・・・、X(n+1,6119)、X(n+1,6120)」の情報6120ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上6120以下の整数とした6120ビット)の各ビットに対応する対数尤度比を求めるのではなく、「X(n+1,1)、X(n+1,2)、・・・、X(n+1,6119)、X(n+1,6120)」の情報6120ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上6120以下の整数とした6120ビット)は、既知の系列であるので、この既知系列の各ビットに対応する対数尤度比を作成する。
「X(n+1,6121)、X(n+1,6122)、・・・、X(n+1,7559)、X(n+1,7560)」の情報1440ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは6121以上7560以下の整数とした1440ビット)には、既知の系列の部分と受信装置に伝えたい情報系列の部分が存在するが、送信装置は、この1440ビットについては、パンクチャビット(パンクチャ系列)であるため、送信していない。よって、受信装置は、受信信号から「X(n+1,6121)、X(n+1,6122)、・・・、X(n+1,7559)、X(n+1,7560)」の情報1440ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは6121以上7560以下の整数とした1440ビット)の各ビットに対応する対数尤度比を求めるのではなく、「X(n+1,6121)、X(n+1,6122)、・・・、X(n+1,7559)、X(n+1,7560)」の情報1440ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは6121以上7560以下の整数とした1440ビット)のうち既知系列の部分に対応する各ビットの対数尤度比を与え、また、「X(n+1,6121)、X(n+1,6122)、・・・、X(n+1,7559)、X(n+1,7560)」の情報1440ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは6121以上7560以下の整数とした1440ビット)のうち受信装置に伝えたい情報系列の部分に対応する各ビットの対数対数尤度比を与える(例えば、対数尤度比として、ゼロを与える)。
上述のようにして対数尤度比を得ることで、第n+1番目のブロックの17640ビットの各ビットの対数尤度比を得ることができる。これらの対数尤度比を用いて、信頼度伝播復号(BP(Belief Propagation)復号)を行い、第n+1番目のブロックに含まれる情報の推定値を得ることになる。
送信装置は、第n+1のブロックに含まれる情報のビット数を伝えるために、送信装置が送信するデータのビット数(情報のビット数であってもよいし、情報とパリティのビット数であってもよい。)の情報を含む制御情報シンボルを送信する方法が考えられる。受信装置は、制御情報シンボルに含まれる送信装置が送信するデータのビット数の情報を得、これにより、送信装置が送信した第n+1番目のブロックの構成を知ることができ、これに基づき、上記のような復号を行うことになる。
<2>αビットの情報におけるαが1441以上7560以下の整数のとき:
このとき、αビットの情報の中から1440ビットを抽出する。そして、抽出した1440ビットで形成される系列を「y(n+1,1)、y(n+1,2)、・・・、y(n+1,1439)、y(n+1,1440)」(つまり、y(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上1440以下の整数とした1440ビットとなる。)とあらわすものとする。
次に、(7560−α)ビットの送信装置、受信装置にとって既知のビットを用意する。例えば、(7560−α)ビットの”ゼロ”を用意する((7560−α)個の”ゼロ”を用意する。)。そして、(7560−α)ビットの”ゼロ”と「αビットの情報のうち、「αビットの情報の中から抽出した1440ビット」以外の、(α−1440)ビットの情報」、よって、(7560−α)+(α−1440)=6120ビットのデータ系列を、「z(n+1,1)、z(n+1,2)、・・・、z(n+1,6119)、z(n+1,6120)」(つまり、z(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上6120以下の整数とした6120ビットとなる。)とあらわすものとする。
このとき、LDPC符号化、および、データの送信を以下のようにして行う。
「y(n+1,1)、y(n+1,2)、・・・、y(n+1,1439)、y(n+1,1440)」(つまり、y(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上1440以下の整数とした1440ビットとなる。)を、図55の「第iブロックの1440ビットのパンクチャする情報(送信しない情報ビット)5504に当てはめる。したがって、「y(n+1,1)、y(n+1,2)、・・・、y(n+1,1439)、y(n+1,1440)」(つまり、y(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上1440以下の整数とした1440ビットとなる。)によって、「X(n+1,6121)、X(n+1,6122)、・・・、X(n+1,7559)、X(n+1,7560)」の情報1440ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは6121以上7560以下の整数とした1440ビット)を得る。
「z(n+1,1)、z(n+1,2)、・・・、z(n+1,6119)、z(n+1,6120)」(つまり、z(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上6120以下の整数とした6120ビットとなる。)を、「X(i,1)、X(i,2)、・・・、X(i,6119)、X(i,6120)」の情報6120ビット(5503)(X(i,j)とあらわしたとき、jは1以上6120以下の整数とした6120ビット)にあてはめる。したがって、「z(n+1,1)、z(n+1,2)、・・・、z(n+1,6119)、z(n+1,6120)」(つまり、z(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上6120以下の整数とした6120ビットとなる。)によって、「X(n+1,1)、X(n+1,2)、・・・、X(n+1,6119)、X(n+1,6120)」の情報6120ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上6120以下の整数とした6120ビット)を得る。
上述により、「X(n+1,6121)、X(n+1,6122)、・・・、X(n+1,7559)、X(n+1,7560)」の情報1440ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは6121以上7560以下の整数とした1440ビット)、および、「X(n+1,1)、X(n+1,2)、・・・、X(n+1,6119)、X(n+1,6120)」の情報6120ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上6120以下の整数とした6120ビット)を得ているので、これにより、符号化率21/49、符号長17640ビットのLDPC符号化を行い、「P(n+1,1)、P(n+1,2)、・・・、P(n+1,10079)、P(n+1,10080)」の10080ビットのパリティ(P(n+1,k)としたときkは1以上10080以下の整数)を得る。
そして、「X(n+1,6121)、X(n+1,6122)、・・・、X(n+1,7559)、X(n+1,7560)」の情報1440ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは6121以上7560以下の整数とした1440ビット)は、図55(c)はパンクチャするデータであるので、送信装置は送信しない。
「X(n+1,1)、X(n+1,2)、・・・、X(n+1,6119)、X(n+1,6120)」の情報6120ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上6120以下の整数とした6120ビット)において、(7560−α)ビットの”ゼロ”に対応する系列は、送信装置、受信装置で既知の系列であるので、送信装置は送信しない。そして、「X(n+1,1)、X(n+1,2)、・・・、X(n+1,6119)、X(n+1,6120)」の情報6120ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上6120以下の整数とした6120ビット)において、「αビットの情報のうち、「αビットの情報の中から抽出した1440ビット」以外の、(α−1440)ビットの情報」を送信装置は送信する。
送信装置は、「P(n+1,1)、P(n+1,2)、・・・、P(n+1,10079)、P(n+1,10080)」の10080ビットのパリティ(P(n+1,k)としたときkは1以上10080以下の整数)を送信する。
したがって、送信装置は、第n+1番目のブロックのデータとして、「X(n+1,1)、X(n+1,2)、・・・、X(n+1,6119)、X(n+1,6120)」の情報6120ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上6120以下の整数とした6120ビット)において、「αビットの情報のうち、「αビットの情報の中から抽出した1440ビット」以外の、(α−1440)ビットの情報」、および、「P(n+1,1)、P(n+1,2)、・・・、P(n+1,10079)、P(n+1,10080)」の10080ビットのパリティ(P(n+1,k)としたときkは1以上10080以下の整数)を送信する。
受信装置の復号部の第n+1番目のブロックの復号では、以下の処理を行う。
送信装置が送信した、「P(n+1,1)、P(n+1,2)、・・・、P(n+1,10079)、P(n+1,10080)」の10080ビットのパリティ(P(n+1,k)としたときkは1以上10080以下の整数)の各ビットに対応する、例えば、対数尤度比を得る。
「X(n+1,6121)、X(n+1,6122)、・・・、X(n+1,7559)、X(n+1,7560)」の情報1440ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは6121以上7560以下の整数とした1440ビット)は、受信装置に伝えたい情報系列で構成されている。そして、「X(n+1,6121)、X(n+1,6122)、・・・、X(n+1,7559)、X(n+1,7560)」の情報1440ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは6121以上7560以下の整数とした1440ビット)は、パンクチャビット(パンクチャ系列)であるため、送信装置は、「X(n+1,6121)、X(n+1,6122)、・・・、X(n+1,7559)、X(n+1,7560)」の情報1440ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは6121以上7560以下の整数とした1440ビット)を送信していない。よって、受信装置は、受信信号から「X(n+1,6121)、X(n+1,6122)、・・・、X(n+1,7559)、X(n+1,7560)」の情報1440ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは6121以上7560以下の整数とした1440ビット)の各ビットに対応する対数尤度比を求めるのではなく、「X(n+1,6121)、X(n+1,6122)、・・・、X(n+1,7559)、X(n+1,7560)」の情報1440ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは6121以上7560以下の整数とした1440ビット)の各ビットに対し、受信装置に伝えたい情報系列に対応する対数対数尤度比を与える(例えば、対数尤度比として、ゼロを与える)。
「X(n+1,1)、X(n+1,2)、・・・、X(n+1,6119)、X(n+1,6120)」の情報6120ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上6120以下の整数とした6120ビット)には、既知の系列の部分と受信装置に伝えたい情報系列の部分が存在する。
このとき、「X(n+1,1)、X(n+1,2)、・・・、X(n+1,6119)、X(n+1,6120)」の情報6120ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上6120以下の整数とした6120ビット)において、受信装置に伝えたい情報系列については、送信装置が送信しているので、受信装置は、受信信号から、「X(n+1,1)、X(n+1,2)、・・・、X(n+1,6119)、X(n+1,6120)」の情報6120ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上6120以下の整数とした6120ビット)において、受信装置に伝えたい情報系列の各ビットに対応する、例えば、対数尤度比を得る。
「X(n+1,1)、X(n+1,2)、・・・、X(n+1,6119)、X(n+1,6120)」の情報6120ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上6120以下の整数とした6120ビット)において、既知の系列については、送信装置が送信していないため、受信装置は、受信信号から「X(n+1,1)、X(n+1,2)、・・・、X(n+1,6119)、X(n+1,6120)」の情報6120ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上6120以下の整数とした6120ビット)における既知の系列の各ビットに対応する対数尤度比を求めるのではなく、「X(n+1,1)、X(n+1,2)、・・・、X(n+1,6119)、X(n+1,6120)」の情報6120ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上6120以下の整数とした6120ビット)における既知の系列の各ビットに対し、既知系列に対応する対数尤度比を与えることになる。
上述のようにして対数尤度比を得ることで、第n+1番目のブロックの17640ビットの各ビットの対数尤度比を得ることができる。これらの対数尤度比を用いて、信頼度伝播復号(BP(Belief Propagation)復号)を行い、第n+1番目のブロックに含まれる情報の推定値を得ることになる。
送信装置は、第n+1のブロックに含まれる情報のビット数を伝えるために、送信装置が送信するデータのビット数(情報のビット数であってもよいし、情報とパリティのビット数であってもよい。)の情報を含む制御情報シンボルを送信する方法が考えられる。受信装置は、制御情報シンボルに含まれる送信装置が送信するデータのビット数の情報を得、これにより、送信装置が送信した第n+1番目のブロックの構成を知ることができ、これに基づき、上記のような復号を行うことになる。
上述のように、本発明の特徴的な点は、「αビットの情報を、優先的に図55(c)の第iブロックの1440ビットのパンクチャする情報ビット5504の部分に当てはめ、符号化率21/49、符号長17640ビットのLDPC符号化を行う」である。このようにした場合、第n+1番目のブロックのデータ伝送効率の向上、および、データの受信品質向上する効果を得ることができる。この点について、説明する。
図55における第i番目のブロックの1440ビットのパンクチャする情報ビット5504は、送信装置により、送信されない。受信装置では、第i番目のブロックの1440ビットのパンクチャする情報ビット5504は、第i番目のブロックの「1440ビットのパンクチャする情報ビット」を除くビットの対数尤度比を用いて推定されることになる。つまり、第i番目のブロックの「1440ビットのパンクチャする情報ビット」を除くビットの対数尤度比の信頼性が高ければ、受信装置における、第i番目のブロックの1440ビットのパンクチャする情報ビットの推定精度が向上することになる。
この点に着目すると、第i番目のブロックの1440ビットのパンクチャする情報ビット5504を除く情報ビット、つまり、図55の第i番目のブロックの6120ビットの送信する情報ビット5503に対し、送信装置、受信装置にとって既知の系列を優先的割り当てると、第i番目のブロックの1440ビットのパンクチャする情報ビットの推定精度が向上することになる。
また、情報の伝送効率という点では、送信装置、受信装置にとって既知の系列は、送信装置により送信されない。加えて、パンクチャするビットは、送信装置によって送信されない。この規則にしたがうと、「αビットの情報を、優先的に図55(c)の第iブロックの1440ビットのパンクチャする情報ビット5504の部分に当てはめ、符号化率21/49、符号長17640ビットのLDPC符号化を行う」とすると、第n+1番目のデータの伝送効率がよいことになる。
本実施の形態では、1符号化ブロックのビット数z=16200ビット、符号化率7/15(パンクチャ後の符号化率)、このときに使用するLDPC符号の符号長(ブロック長)を17640ビット、LDPC符号の符号化率を21/49の時を例に説明しているが、これに限ったものではなく、1符号化ブロックのビット数z、符号化率(パンクチャ後の符号化率)、LDPC符号の符号長(ブロック長)、LDPC符号の符号化率が、これとは異なるケースであっても同様に実施すれば、同様の効果を得ることができる。
なお、上述の説明における<1>のケース、<2>のケースでは、「「P(n+1,1)、P(n+1,2)、・・・、P(n+1,10079)、P(n+1,10080)」の10080ビットのパリティ(P(n+1,k)としたときkは1以上10080以下の整数)を送信する」というように、パリティビットはすべて送信する例で説明しているが、パリティビット(パリティ系列)(の一部)をパンクチャしてもよい(送信装置が、パリティビット(パリティ系列)(の一部)を送信しなくてもよい。)。
本実施の形態の<1>のケースにおいて、「αビットの情報におけるαが1以上1440以下の整数のとき」と記載しているが、αビットの情報におけるαが1以上1440以下の整数を満たす、すべてのαで、<1>のケースの説明が成立してもよい。
また、<1>のケースの説明が成立するための、1以上1440以下を満たす整数αが、存在する、であってもよい。
同様に、本実施の形態の<2>のケースにおいて、「αビットの情報におけるαが1441以上7560以下の整数のとき」と記載しているが、αビットの情報におけるαが1441以上7560以下の整数を満たす、すべてのαで、<2>のケースの説明が成立してもよい。
また、<2>のケースの説明が成立するための、1441以上7560以下を満たす整数αが、存在する、であってもよい。
(実施の形態J)
これまでに、送信装置が、1符号化ブロックのビット数、符号化率に基づき、図5、図6、図7、図8、図9、図10、図12、図13、図14、図15、図16などに示された「方法#A」の符号化方法と「方法#B」の符号化方法を切り替え、これに伴い、受信装置は、1符号化ブロックのビット数、符号化率に基づき、図5、図6、図7、図8、図9、図10、図12、図13、図14、図15、図16などに示された「方法#A」の復号方法と「方法#B」の復号方法を切り替え場合について説明した。
本実施の形態では、特に、「方法#A」のパンクチャを利用したLDPC符号化方法の際のデータの送信方法について、詳しく説明する。
一例として図15の符号化率9/15、1符号化ブロックビット数z=16200ビットのときを考える。このときの符号化部、および、パンクチャ部関連の構成の一例は、図52に示したとおりであり、説明は省略する。
符号化率9/15、1符号化ブロックのビット数16200ビット、「方法#A」のデータを生成する場合を考える。このとき、符号化部5203は、符号化率27/46、符号長16560ビットのLDPC符号(LDPCブロック)の符号化を行うことになる。そして、第i番目のブロックの情報をX(i,j)とあらわし(iは一例として自然数とし、jは1以上9720以下の整数とする。)、第i番目のブロックのパリティをP(i,k)とあらわすものとする(iは一例として自然数とし、kは1以上6840以下の自然数とする。)。すると、符号化部5203は、第i番目の符号化を行う場合、第i番目のブロックの情報X(i,1)からX(i,9720)の9720ビットを入力とし、符号化率27/46、符号長16560ビットのLDPC符号(LDPCブロック)の符号化を行い、第i番目のブロックの誤り訂正符号化後のデータとして、情報X(i,1)からX(i,9720)の9720ビットおよびパリティP(i,1)からP(i,6840)の6840ビットを出力する。
そして、パンクチャ部5205は、第i番目のブロックの誤り訂正符号化後のデータ、情報X(i,1)からX(i,9720)の9720ビットおよびパリティP(i,1)からP(i,6840)の6840ビットの計16560ビットの中から送信しないビット360ビットを決定し、送信しないビット360ビットを除く16200ビットを第i番目のブロックのパンクチャ後のデータとして出力する。(これにより、1符号化ブロックのビット数z=16200ビット、符号化率9/15を実現する。)
この点について、一例を図56に示す。
図56(a)は、第i番目のブロックの情報の構成を示しており、第i番目のブロックの9720ビットの情報(5601)は、「X(i,1)、X(i,2)、・・・、X(i,9719)、X(i,9720)」の9720ビットで構成されている。(つまり、第i番目のブロックの情報は、X(i,j)とあらわしたとき、jは1以上9720以下の整数とした9720ビットとなる。)
図56(b)は、符号化率27/46、符号長16560ビットのLDPC符号化を行ったときの第i番目のブロックのデータの構成を示しており、第i番目のブロックの16560ビットは、「X(i,1)、X(i,2)、・・・、X(i,9719)、X(i,9720)」の9720ビットの情報(5601)と「P(i,1)、P(i,2)、・・・、P(i,6839)、P(i,6840)」の6840ビットのパリティ(5602)で構成されている。そして、符号化率27/46、符号長16560ビットのLDPC符号のパリティ検査行列をHとし、第i番目のブロックの符号語siをsi=(X(i,1)、X(i,2)、・・・、X(i,9719)、X(i,9720)、P(i,1)、P(i,2)、・・・、P(i,6839)、P(i,6840))としたとき、HsiT=0が成立する。(なおATは、Aの転置であることを意味する。)
図56(c)は、1符号化ブロックのビット数z=16200ビット、符号化率9/15とするときに送信する第i番目のブロックのデータの生成方法を示している。ここでの特徴の一つとして、パンクチャするビット(つまり、符号化率27/46、符号長16560ビットのLDPC符号化を行うことにより得られた第i番目のブロックの16560ビットのうち、送信しないビット)は、「X(i,1)、X(i,2)、・・・、X(i,9719)、X(i,9720)」の9720ビットの情報から360ビット選択するものとする。
例えば、図56(c)のように、各ブロックにおいて、「X(i,1)、X(i,2)、・・・、X(i,9359)、X(i,9360)」の情報9360ビット(5603)(X(i,j)とあらわしたとき、jは1以上9360以下の整数とした9360ビット)を第i番目のブロックの9360ビットの送信する情報ビット(5603)とし、「X(i,9361)、X(i,9362)、・・・、X(i,9719)、X(i,9720)」の情報360ビット(5604)(X(i,j)とあらわしたとき、jは9361以上9720以下の整数とした360ビット)を第i番目のブロックの360ビットのパンクチャする情報ビット(送信しない情報ビット)(5604)とする。
したがって、送信装置は、「X(i,1)、X(i,2)、・・・、X(i,9359)、X(i,9360)」の情報9360ビット(5603)(X(i,j)とあらわしたとき、jは1以上9360以下の整数とした9360ビット)、および、P(i,1)、P(i,2)、・・・、P(i,6839)、P(i,6840)の6840ビットのパリティ(P(i,k)としたときkは1以上6840以下の整数)(5602)の16200ビットのデータを送信することになる(5605)。
なお、上述の説明では、各ブロックでパンクチャするデータを「X(i,9361)、X(i,9362)、・・・、X(i,9719)、X(i,9720)」の情報360ビット(5604)(X(i,j)とあらわしたとき、jは9361以上9720以下の整数とした360ビット)としているが、これは、あくまでも例であり、「X(i,1)、X(i,2)、・・・、X(i,9719)、X(i,9720)」の9720ビット(つまり、第i番目のブロックの情報は、X(i,j)とあらわしたとき、jは1以上9720以下の整数とした9720ビット)の中から、パンクチャするデータ(送信しないデータ)として360ビットを選択する方法はこれに限ったものではない。(ただし、各ブロックでは、パンクチャするデータ(送信しないデータ)の選択方法は同様とする。つまり、例えば、あるブロックでX(i,5400)をパンクチャするデータ(送信しないデータ)と設定した場合、他のブロックでもX(i,5400)をパンクチャするデータ(送信しないデータ)と設定する。)
以下では、「X(i,9361)、X(i,9362)、・・・、X(i,9719)、X(i,9720)」の情報360ビット(5604)(X(i,j)とあらわしたとき、jは9361以上9720以下の整数とした360ビット)を第i番目のブロックの360ビットのパンクチャする情報ビット(送信しない情報ビット)(5604)と設定する場合を例に説明を続ける。
上述の説明では、符号化率9/15、1符号化ブロックのビット数16200ビット、「方法#A」のデータを生成する場合を考えている。その際の1符号化ブロックの生成は上述で説明したとおりである。このとき、1符号化ブロックを形成するためには、9720ビットの情報が必要となる。
ここで、システムについて考えると、送信したい情報量が、9720の倍数のビット数(9720×Nビット(Nは自然数))となるとは限らない。この場合、特殊な処理が必要となる。以下では、その処理方法について説明する。
送信装置が送信する情報のビット数を「9720×n+αビット」(ただし、nは0以上の整数であり、αは0以上9719以下の整数)とすることで一般化することができる。
このとき、nが1以上の整数であり、かつ、αが0のとき、送信装置は、図56で示した処理を行い、「符号化率9/15、1符号化ブロックのビット数16200ビット、「方法#A」」のブロックをn個生成し、このn個のブロックを生成し、送信することになる。
nが0以上の整数であり、かつ、αが1以上9719以下の整数のとき、図56で示した処理を行い、「符号化率9/15、1符号化ブロックのビット数16200ビット、「方法#A」」のブロックをn個生成し、このn個のブロックを生成し、送信し、さらに、αビットの情報を伝送するための処理が必要となる(上記の「特殊な処理」)を行うことに相当する。)。
以下では、「αビットの情報を伝送するための処理」について詳しく説明する。
ここで考えるケースは、
「送信装置が送信する情報のビット数を「9720×n+αビット」であり、nが0以上の整数であり、かつ、αが1以上9719以下の整数のとき」となる。前にも述べたように、このケースにおいて、「9720×nビット」の情報については、図56で示した処理を行い、「符号化率9/15、1符号化ブロックのビット数16200ビット、「方法#A」」のブロックをn個生成し、このn個のブロックを生成し、送信することになる。さらに、送信装置は、αビットの情報を送信することになる。このときの符号化方法について説明する。
このときの特徴的な点は、「αビットの情報を、優先的に図56(c)の第iブロックの360ビットのパンクチャする情報ビット5604の部分に当てはめ、符号化率27/46、符号長16560ビットのLDPC符号化を行う」である。この点についての一例を、図56に沿って説明する。
まず、αビットの情報を伝送するブロックは、第n+1番目のブロックとなる。したがって、図56における9720ビットの情報ビット(情報系列)は、「X(n+1,1)、X(n+1,2)、・・・、X(n+1,9719)、X(n+1,9720)」(つまり、第n+1番目のブロックの情報は、X(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上9720以下の整数とした9720ビットとなる。)とあらわすことができ、図56における6840ビットのパリティビット(パリティ系列)は、「P(n+1,1)、P(n+1,2)、・・・、P(n+1,6839)、P(n+1,6840)」(つまり、P(n+1,k)としたときkは1以上6840以下の整数とした6840ビットとなる。)とあらわすことができる。
<1> αビットの情報におけるαが1以上360以下の整数のとき:
このとき、(360−α)ビットの送信装置、受信装置にとって既知のビットを用意する。例えば、(360−α)ビットの”ゼロ”を用意する((360−α)個のゼロで形成される系列を用意する。)。そして、αビットの情報の情報と(360−α)ビットの”ゼロ”により、形成される360ビットの系列を「Y(n+1,1)、Y(n+1,2)、・・・、Y(n+1,359)、Y(n+1,360)」(つまり、Y(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上360以下の整数とした360ビットとなる。)とあらわすものとする。
さらに、LDPC符号化を行うためには、さらに、9720ビットの情報が必要となる。(図56(a)(b)(c)からわかるように、LDPC符号化を行うためには、9720ビットの情報が必要となる。Y(n+1,j)として、360ビット用意しているため、9720−360=9360ビットの情報がさらに必要となる。)そこで、この9360ビットの情報として、9360ビットの既知系列を用意する。例えば、既知系列を9360ビットの”ゼロ”とし(9360個のゼロで形成される系列とし)、「Z(n+1,1)、Z(n+1,2)、・・・、Z(n+1,9359)、Z(n+1,9360)」(つまり、Z(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上9360以下の整数とした9360ビットとなる。)とあらわすものとする。
このとき、LDPC符号化、および、データの送信を以下のようにして行う。
「Y(n+1,1)、Y(n+1,2)、・・・、Y(n+1,359)、Y(n+1,360)」(つまり、Y(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上360以下の整数とした360ビットとなる。)を、図56の「第iブロックの360ビットのパンクチャする情報(送信しない情報ビット)5604に当てはめる。したがって、「Y(n+1,1)、Y(n+1,2)、・・・、Y(n+1,359)、Y(n+1,360)」(つまり、Y(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上360以下の整数とした360ビットとなる。)によって、「X(n+1,9361)、X(n+1,9362)、・・・、X(n+1,9719)、X(n+1,9720)」の情報360ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは9361以上9720以下の整数とした360ビット)を得る。
「Z(n+1,1)、Z(n+1,2)、・・・、Z(n+1,9359)、Z(n+1,9360)」(つまり、Z(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上9360以下の整数とした9360ビットとなる。)を、「X(i,1)、X(i,2)、・・・、X(i,9359)、X(i,9360)」の情報9360ビット(5603)(X(i,j)とあらわしたとき、jは1以上9360以下の整数とした9360ビット)にあてはめる。したがって、「Z(n+1,1)、Z(n+1,2)、・・・、Z(n+1,9359)、Z(n+1,9360)」(つまり、Z(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上9360以下の整数とした9360ビットとなる。)によって、「X(n+1,1)、X(n+1,2)、・・・、X(n+1,9359)、X(n+1,9360)」の情報9360ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上9360以下の整数とした9360ビット)を得る。
上述により、「X(n+1,9361)、X(n+1,9362)、・・・、X(n+1,9719)、X(n+1,9720)」の情報360ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは9361以上9720以下の整数とした360ビット)、および、「X(n+1,1)、X(n+1,2)、・・・、X(n+1,9359)、X(n+1,9360)」の情報9360ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上9360以下の整数とした9360ビット)を得ているので、これにより、符号化率27/46、符号長16560ビットのLDPC符号化を行い、「P(n+1,1)、P(n+1,2)、・・・、P(n+1,6839)、P(n+1,6840)」の6840ビットのパリティ(P(n+1,k)としたときkは1以上6840以下の整数)を得る。
そして、「X(n+1,9361)、X(n+1,9362)、・・・、X(n+1,9719)、X(n+1,9720)」の情報360ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは9361以上9720以下の整数とした360ビット)は、図56(c)はパンクチャするデータであるので、送信装置は送信しない。
「X(n+1,1)、X(n+1,2)、・・・、X(n+1,9359)、X(n+1,9360)」の情報9360ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上9360以下の整数とした9360ビット)は、既知の系列であるので、送信装置は送信しない。
したがって、送信装置は、第n+1番目のブロックのデータとして、「P(n+1,1)、P(n+1,2)、・・・、P(n+1,6839)、P(n+1,6840)」の6840ビットのパリティ(P(n+1,k)としたときkは1以上6840以下の整数)を送信する。
受信装置の復号部の第n+1番目のブロックの復号では、以下の処理を行う。
送信装置が送信した、「P(n+1,1)、P(n+1,2)、・・・、P(n+1,6839)、P(n+1,6840)」の6840ビットのパリティ(P(n+1,k)としたときkは1以上6840以下の整数)の各ビットに対応する、例えば、対数尤度比を得る。
「X(n+1,1)、X(n+1,2)、・・・、X(n+1,9359)、X(n+1,9360)」の情報9360ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上9360以下の整数とした9360ビット)は、送信装置が送信していないため、受信装置は受信信号から「X(n+1,1)、X(n+1,2)、・・・、X(n+1,6359)、X(n+1,9360)」の情報9360ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上9360以下の整数とした9360ビット)の各ビットに対応する対数尤度比を求めるのではなく、「X(n+1,1)、X(n+1,2)、・・・、X(n+1,6359)、X(n+1,9360)」の情報9360ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上9360以下の整数とした9360ビット)は、既知の系列であるので、この既知系列の各ビットに対応する対数尤度比を作成する。
「X(n+1,9361)、X(n+1,9362)、・・・、X(n+1,9719)、X(n+1,9720)」の情報360ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは9361以上9720以下の整数とした360ビット)には、既知の系列の部分と受信装置に伝えたい情報系列の部分が存在するが、送信装置は、この360ビットについては、パンクチャビット(パンクチャ系列)であるため、送信していない。よって、受信装置は、受信信号から「X(n+1,9361)、X(n+1,9362)、・・・、X(n+1,9719)、X(n+1,9720)」の情報360ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは9361以上9720以下の整数とした360ビット)の各ビットに対応する対数尤度比を求めるのではなく、「X(n+1,9361)、X(n+1,9362)、・・・、X(n+1,9719)、X(n+1,9720)」の情報360ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは9361以上9720以下の整数とした360ビット)のうち既知系列の部分に対応する各ビットの対数尤度比を与え、また、「X(n+1,9361)、X(n+1,9362)、・・・、X(n+1,9719)、X(n+1,9720)」の情報360ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは9361以上9720以下の整数とした360ビット)のうち受信装置に伝えたい情報系列の部分に対応する各ビットの対数対数尤度比を与える(例えば、対数尤度比として、ゼロを与える)。
上述のようにして対数尤度比を得ることで、第n+1番目のブロックの16560ビットの各ビットの対数尤度比を得ることができる。これらの対数尤度比を用いて、信頼度伝播復号(BP(Belief Propagation)復号)を行い、第n+1番目のブロックに含まれる情報の推定値を得ることになる。
送信装置は、第n+1のブロックに含まれる情報のビット数を伝えるために、送信装置が送信するデータのビット数(情報のビット数であってもよいし、情報とパリティのビット数であってもよい。)の情報を含む制御情報シンボルを送信する方法が考えられる。受信装置は、制御情報シンボルに含まれる送信装置が送信するデータのビット数の情報を得、これにより、送信装置が送信した第n+1番目のブロックの構成を知ることができ、これに基づき、上記のような復号を行うことになる。
<2>αビットの情報におけるαが361以上9720以下の整数のとき:
このとき、αビットの情報の中から360ビットを抽出する。そして、抽出した360ビットで形成される系列を「y(n+1,1)、y(n+1,2)、・・・、y(n+1,359)、y(n+1,360)」(つまり、y(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上360以下の整数とした360ビットとなる。)とあらわすものとする。
次に、(9720−α)ビットの送信装置、受信装置にとって既知のビットを用意する。例えば、(9720−α)ビットの”ゼロ”を用意する((9720−α)個の”ゼロ”を用意する。)。そして、(9720−α)ビットの”ゼロ”と「αビットの情報のうち、「αビットの情報の中から抽出した360ビット」以外の、(α−360)ビットの情報」、よって、(9720−α)+(α−360)=9360ビットのデータ系列を、「z(n+1,1)、z(n+1,2)、・・・、z(n+1,9359)、z(n+1,9360)」(つまり、z(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上9360以下の整数とした9360ビットとなる。)とあらわすものとする。
このとき、LDPC符号化、および、データの送信を以下のようにして行う。
「y(n+1,1)、y(n+1,2)、・・・、y(n+1,359)、y(n+1,360)」(つまり、y(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上360以下の整数とした360ビットとなる。)を、図56の「第iブロックの360ビットのパンクチャする情報(送信しない情報ビット)5604に当てはめる。したがって、「y(n+1,1)、y(n+1,2)、・・・、y(n+1,359)、y(n+1,360)」(つまり、y(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上360以下の整数とした360ビットとなる。)によって、「X(n+1,9361)、X(n+1,9362)、・・・、X(n+1,9719)、X(n+1,9720)」の情報360ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは9361以上9720以下の整数とした360ビット)を得る。
「z(n+1,1)、z(n+1,2)、・・・、z(n+1,9359)、z(n+1,9360)」(つまり、z(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上9360以下の整数とした9360ビットとなる。)を、「X(i,1)、X(i,2)、・・・、X(i,9359)、X(i,9360)」の情報9360ビット(5603)(X(i,j)とあらわしたとき、jは1以上9360以下の整数とした9360ビット)にあてはめる。したがって、「z(n+1,1)、z(n+1,2)、・・・、z(n+1,9359)、z(n+1,9360)」(つまり、z(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上9360以下の整数とした9360ビットとなる。)によって、「X(n+1,1)、X(n+1,2)、・・・、X(n+1,9359)、X(n+1,9360)」の情報9360ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上9360以下の整数とした9360ビット)を得る。
上述により、「X(n+1,9361)、X(n+1,9362)、・・・、X(n+1,9719)、X(n+1,9720)」の情報360ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは9361以上9720以下の整数とした360ビット)、および、「X(n+1,1)、X(n+1,2)、・・・、X(n+1,9359)、X(n+1,9360)」の情報9360ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上9360以下の整数とした9360ビット)を得ているので、これにより、符号化率27/46、符号長16560ビットのLDPC符号化を行い、「P(n+1,1)、P(n+1,2)、・・・、P(n+1,6839)、P(n+1,6840)」の6840ビットのパリティ(P(n+1,k)としたときkは1以上6840以下の整数)を得る。
そして、「X(n+1,9361)、X(n+1,9362)、・・・、X(n+1,9719)、X(n+1,9720)」の情報360ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは9361以上9720以下の整数とした360ビット)は、図56(c)はパンクチャするデータであるので、送信装置は送信しない。
「X(n+1,1)、X(n+1,2)、・・・、X(n+1,9359)、X(n+1,9360)」の情報9360ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上9360以下の整数とした9360ビット)において、(9720−α)ビットの”ゼロ”に対応する系列は、送信装置、受信装置で既知の系列であるので、送信装置は送信しない。そして、「X(n+1,1)、X(n+1,2)、・・・、X(n+1,9359)、X(n+1,9360)」の情報9360ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上9360以下の整数とした9360ビット)において、「αビットの情報のうち、「αビットの情報の中から抽出した360ビット」以外の、(α−360)ビットの情報」を送信装置は送信する。
送信装置は、「P(n+1,1)、P(n+1,2)、・・・、P(n+1,6839)、P(n+1,6840)」の6840ビットのパリティ(P(n+1,k)としたときkは1以上6840以下の整数)を送信する。
したがって、送信装置は、第n+1番目のブロックのデータとして、「X(n+1,1)、X(n+1,2)、・・・、X(n+1,9359)、X(n+1,9360)」の情報9360ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上9360以下の整数とした9360ビット)において、「αビットの情報のうち、「αビットの情報の中から抽出した360ビット」以外の、(α−360)ビットの情報」、および、「P(n+1,1)、P(n+1,2)、・・・、P(n+1,6839)、P(n+1,6840)」の6840ビットのパリティ(P(n+1,k)としたときkは1以上6840以下の整数)を送信する。
受信装置の復号部の第n+1番目のブロックの復号では、以下の処理を行う。
送信装置が送信した、「P(n+1,1)、P(n+1,2)、・・・、P(n+1,6839)、P(n+1,6840)」の6840ビットのパリティ(P(n+1,k)としたときkは1以上6840以下の整数)の各ビットに対応する、例えば、対数尤度比を得る。
「X(n+1,9361)、X(n+1,9362)、・・・、X(n+1,9719)、X(n+1,9720)」の情報360ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは9361以上9720以下の整数とした360ビット)は、受信装置に伝えたい情報系列で構成されている。そして、「X(n+1,9361)、X(n+1,9362)、・・・、X(n+1,9719)、X(n+1,9720)」の情報360ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは9361以上9720以下の整数とした360ビット)は、パンクチャビット(パンクチャ系列)であるため、送信装置は、「X(n+1,,9361)、X(n+1,9362)、・・・、X(n+1,9719)、X(n+1,9720)」の情報360ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは9361以上9720以下の整数とした360ビット)を送信していない。よって、受信装置は、受信信号から「X(n+1,9361)、X(n+1,9362)、・・・、X(n+1,9719)、X(n+1,9720)」の情報360ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは9361以上9720以下の整数とした360ビット)の各ビットに対応する対数尤度比を求めるのではなく、「X(n+1,9361)、X(n+1,9362)、・・・、X(n+1,9719)、X(n+1,9720)」の情報360ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは9361以上9720以下の整数とした360ビット)の各ビットに対し、受信装置に伝えたい情報系列に対応する対数対数尤度比を与える(例えば、対数尤度比として、ゼロを与える)。
「X(n+1,1)、X(n+1,2)、・・・、X(n+1,9359)、X(n+1,9360)」の情報9360ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上9360以下の整数とした9360ビット)には、既知の系列の部分と受信装置に伝えたい情報系列の部分が存在する。
このとき、「X(n+1,1)、X(n+1,2)、・・・、X(n+1,9359)、X(n+1,9360)」の情報9360ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上9360以下の整数とした9360ビット)において、受信装置に伝えたい情報系列については、送信装置が送信しているので、受信装置は、受信信号から、「X(n+1,1)、X(n+1,2)、・・・、X(n+1,9359)、X(n+1,9360)」の情報9360ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上9360以下の整数とした9360ビット)において、受信装置に伝えたい情報系列の各ビットに対応する、例えば、対数尤度比を得る。
「X(n+1,1)、X(n+1,2)、・・・、X(n+1,9359)、X(n+1,9360)」の情報9360ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上9360以下の整数とした9360ビット)において、既知の系列については、送信装置が送信していないため、受信装置は、受信信号から「X(n+1,1)、X(n+1,2)、・・・、X(n+1,9359)、X(n+1,9360)」の情報9360ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上9360以下の整数とした9360ビット)における既知の系列の各ビットに対応する対数尤度比を求めるのではなく、「X(n+1,1)、X(n+1,2)、・・・、X(n+1,9359)、X(n+1,9360)」の情報9360ビット(X(n+1,j)とあらわしたとき、jは1以上9360以下の整数とした9360ビット)における既知の系列の各ビットに対し、既知系列に対応する対数尤度比を与えることになる。
上述のようにして対数尤度比を得ることで、第n+1番目のブロックの16560ビットの各ビットの対数尤度比を得ることができる。これらの対数尤度比を用いて、信頼度伝播復号(BP(Belief Propagation)復号)を行い、第n+1番目のブロックに含まれる情報の推定値を得ることになる。
送信装置は、第n+1のブロックに含まれる情報のビット数を伝えるために、送信装置が送信するデータのビット数(情報のビット数であってもよいし、情報とパリティのビット数であってもよい。)の情報を含む制御情報シンボルを送信する方法が考えられる。受信装置は、制御情報シンボルに含まれる送信装置が送信するデータのビット数の情報を得、これにより、送信装置が送信した第n+1番目のブロックの構成を知ることができ、これに基づき、上記のような復号を行うことになる。
上述のように、本発明の特徴的な点は、「αビットの情報を、優先的に図56(c)の第iブロックの360ビットのパンクチャする情報ビット5604の部分に当てはめ、符号化率27/46、符号長16560ビットのLDPC符号化を行う」である。このようにした場合、第n+1番目のブロックのデータ伝送効率の向上、および、データの受信品質向上する効果を得ることができる。この点について、説明する。
図56における第i番目のブロックの360ビットのパンクチャする情報ビット5604は、送信装置により、送信されない。受信装置では、第i番目のブロックの360ビットのパンクチャする情報ビット5604は、第i番目のブロックの「360ビットのパンクチャする情報ビット」を除くビットの対数尤度比を用いて推定されることになる。つまり、第i番目のブロックの「360ビットのパンクチャする情報ビット」を除くビットの対数尤度比の信頼性が高ければ、受信装置における、第i番目のブロックの360ビットのパンクチャする情報ビットの推定精度が向上することになる。
この点に着目すると、第i番目のブロックの360ビットのパンクチャする情報ビット5604を除く情報ビット、つまり、図56の第i番目のブロックの9360ビットの送信する情報ビット5603に対し、送信装置、受信装置にとって既知の系列を優先的割り当てると、第i番目のブロックの360ビットのパンクチャする情報ビットの推定精度が向上することになる。
また、情報の伝送効率という点では、送信装置、受信装置にとって既知の系列は、送信装置により送信されない。加えて、パンクチャするビットは、送信装置によって送信されない。この規則にしたがうと、「αビットの情報を、優先的に図56(c)の第iブロックの360ビットのパンクチャする情報ビット5604の部分に当てはめ、符号化率27/46、符号長16560ビットのLDPC符号化を行う」とすると、第n+1番目のデータの伝送効率がよいことになる。
本実施の形態では、1符号化ブロックのビット数z=16200ビット、符号化率9/15(パンクチャ後の符号化率)、このときに使用するLDPC符号の符号長(ブロック長)を16560ビット、LDPC符号の符号化率を27/46の時を例に説明しているが、これに限ったものではなく、1符号化ブロックのビット数z、符号化率(パンクチャ後の符号化率)、LDPC符号の符号長(ブロック長)、LDPC符号の符号化率が、これとは異なるケースであっても同様に実施すれば、同様の効果を得ることができる。
なお、上述の説明における<1>のケース、<2>のケースでは、「「P(n+1,1)、P(n+1,2)、・・・、P(n+1,6839)、P(n+1,6840)」の6840ビットのパリティ(P(n+1,k)としたときkは1以上6840以下の整数)を送信する」というように、パリティビットはすべて送信する例で説明しているが、パリティビット(パリティ系列)(の一部)をパンクチャしてもよい(送信装置が、パリティビット(パリティ系列)(の一部)を送信しなくてもよい。)。
本実施の形態の<1>のケースにおいて、「αビットの情報におけるαが1以上360以下の整数のとき」と記載しているが、αビットの情報におけるαが1以上360以下の整数を満たす、すべてのαで、<1>のケースの説明が成立してもよい。
また、<1>のケースの説明が成立するための、1以上360以下を満たす整数αが、存在する、であってもよい。
同様に、本実施の形態の<2>のケースにおいて、「αビットの情報におけるαが361以上9720以下の整数のとき」と記載しているが、αビットの情報におけるαが361以上9720以下の整数を満たす、すべてのαで、<2>のケースの説明が成立してもよい。
また、<2>のケースの説明が成立するための、361以上9720以下を満たす整数αが、存在する、であってもよい。