專利名稱：再發(fā)送控制方法以及通信裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在作為糾錯(cuò)碼采用了低密度奇偶檢驗(yàn)(LDPC低密度奇偶檢驗(yàn))碼的系統(tǒng)中能夠?qū)崿F(xiàn)的再發(fā)送控制方法以及構(gòu)成該系統(tǒng)的通信裝置，更詳細(xì)地講，涉及在Type-II型HARQ(混合自動(dòng)重復(fù)請(qǐng)求)中適用了LDPC碼時(shí)的再發(fā)送控制方法以及通信裝置。
背景技術(shù)：
以下，說明以往的再發(fā)送控制方法。例如，在錯(cuò)誤控制中，有糾錯(cuò)編碼(FECForward Error Correction)和自動(dòng)再發(fā)送請(qǐng)求(ARQAutomatic Repeat reQuest)，而在包傳輸中，由于需要保證無錯(cuò)誤傳輸，因此ARQ的錯(cuò)誤控制是不可缺少的。特別是，在根據(jù)信道的狀態(tài)選擇最佳的調(diào)制方式、編碼方式(自適應(yīng)調(diào)制解調(diào)/糾錯(cuò))謀求提高吞吐量(through-put)的系統(tǒng)中，為了避免錯(cuò)誤，需要加入了FEC功能的HARQ方式。
作為上述HARQ方式，有再發(fā)送包與原始包相同的Type-I型HARQ、再發(fā)送包與原始包不同的Type-II型HARQ。
這里，說明上述Type-II型HARQ的一個(gè)例子。Type-II型HARQ是基本上在第一次發(fā)送時(shí)發(fā)送信息位，在再發(fā)送時(shí)發(fā)送用于糾錯(cuò)的奇偶位，這里，作為一個(gè)例子，說明把上述Type-II型HARQ適用于使用了渦輪碼(turbo code)的系統(tǒng)的情況(參照非專利文獻(xiàn)1(J.Xu，“Turbo Coded Hybrid Type II ARQ System”Master’sthesis，Chalmers University of Technology，School of Electrical andComputer Engineering，2002.))。例如，在使用渦輪碼的系統(tǒng)中，發(fā)送側(cè)的通信裝置在按照編碼率R把信息信號(hào)序列編碼以后，根據(jù)預(yù)定的清除規(guī)則，間除編碼后的冗長(zhǎng)位(奇偶位)并發(fā)送。而且，在再發(fā)送時(shí)，發(fā)送僅由與初次發(fā)送時(shí)的包不同的添加奇偶構(gòu)成的包。另一方面，在接收側(cè)的通信裝置中，把保存在接收緩沖器中的初次發(fā)送時(shí)的接收包與再發(fā)送包進(jìn)行代碼合成，根據(jù)再發(fā)送次數(shù)以更小的編碼率進(jìn)行解碼處理。
然而，在上述文獻(xiàn)中記述的使用了渦輪碼的再發(fā)送控制方法中，具有清除的位數(shù)越多，越遠(yuǎn)離香農(nóng)界限，特性越惡化這樣的問題。另外，在使用了渦輪碼的再發(fā)送控制方法中，即使在再發(fā)送時(shí)發(fā)送了添加奇偶的情況下，由于不清楚所選擇的奇偶是否是最佳奇偶，因此具有可能不會(huì)得到渦輪碼本來的性能這樣的問題。
本發(fā)明是鑒于上述問題而完成的，目的在于在Type-II型HARQ中，提供特性穩(wěn)定，始終能夠得到糾錯(cuò)碼本來的性能的再發(fā)送控制方法以及通信裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的再發(fā)送控制方法，即，作為糾錯(cuò)碼采用低密度奇偶檢驗(yàn)(LDPC)碼，初次發(fā)送時(shí)，以預(yù)定的編碼率發(fā)送編碼后的碼字，再發(fā)送時(shí)，發(fā)送添加的奇偶的發(fā)送側(cè)的通信裝置的再發(fā)送控制方法，特征是包括，檢驗(yàn)矩陣生成步驟，生成以特定的編碼率優(yōu)化了的初次發(fā)送時(shí)的奇偶檢驗(yàn)矩陣、以及使上述編碼率下降的同時(shí)分階段優(yōu)化了的再發(fā)送時(shí)的奇偶檢驗(yàn)矩陣(再發(fā)送的次數(shù)為任意)；初次發(fā)送時(shí)簡(jiǎn)約標(biāo)準(zhǔn)形檢驗(yàn)矩陣生成步驟，把上述初次發(fā)送時(shí)的奇偶檢驗(yàn)矩陣變換成簡(jiǎn)約標(biāo)準(zhǔn)形的檢驗(yàn)矩陣(由檢驗(yàn)符號(hào)生成矩陣和單位矩陣構(gòu)成)；初次發(fā)送時(shí)簡(jiǎn)約標(biāo)準(zhǔn)形生成矩陣生成步驟，生成包括上述檢驗(yàn)符號(hào)生成矩陣的初次發(fā)送時(shí)的簡(jiǎn)約標(biāo)準(zhǔn)形的生成矩陣；碼字生成發(fā)送步驟，使用上述初次發(fā)送時(shí)的簡(jiǎn)約標(biāo)準(zhǔn)形的生成矩陣和固定長(zhǎng)度的信息(m)，生成并發(fā)送碼字；以及再發(fā)送控制步驟，在從接收側(cè)的通信裝置取得NAK的情況下，基于在上述檢驗(yàn)矩陣生成步驟中生成的、與比當(dāng)前的編碼率低一階的編碼率相對(duì)應(yīng)的奇偶檢驗(yàn)矩陣(相當(dāng)于上述再次發(fā)送時(shí)的奇偶檢驗(yàn)矩陣的一個(gè))，生成并發(fā)送添加奇偶，以后，在取得了NAK的情況下，直到返送ACK為止，使編碼率每次降低一階的同時(shí)反復(fù)執(zhí)行上述再發(fā)送控制步驟。
在本發(fā)明的再發(fā)送控制方法中，作為Type-II型HARQ采用時(shí)的糾錯(cuò)碼，例如，適用極其接近香農(nóng)界限的具有出色特性的LDPC碼，再發(fā)送時(shí)，從與初次發(fā)送時(shí)或者前一次再發(fā)送時(shí)的編碼率還低的編碼率相對(duì)應(yīng)的奇偶檢驗(yàn)矩陣生成再發(fā)送時(shí)的生成矩陣，基于其生成結(jié)果僅發(fā)送添加奇偶。


圖1是表示本發(fā)明的再發(fā)送控制方法(發(fā)送側(cè)的通信裝置的處理)的流程圖。
圖2是表示本發(fā)明的再發(fā)送控制方法(接收側(cè)的通信裝置的處理)的流程圖。
圖3是表示LDPC編碼/解碼系統(tǒng)的圖。
圖4是表示Type-II型HARQ的處理的圖。
圖5是表示奇偶檢驗(yàn)矩陣HR(L)的結(jié)構(gòu)的圖。
圖6表示基于歐幾里德幾何符號(hào)的「Irregular-LDPC碼」的構(gòu)成法的流程圖。
圖7是表示歐幾里德幾何符號(hào)EG(2，22)的矩陣的圖。
圖8是表示重新排列后的矩陣的圖。
圖9是表示優(yōu)化計(jì)算后的次數(shù)分配的圖。
圖10是表示調(diào)整后的次數(shù)分配的圖。
圖11是表示奇偶檢驗(yàn)矩陣HR(3)的圖。
圖12是表示作為優(yōu)化計(jì)算的結(jié)果所得到的次數(shù)分配的圖。
圖13是表示添加矩陣AR(2)的圖。
圖14是表示奇偶檢驗(yàn)矩陣HR(2)的圖。
圖15是表示添加矩陣AR(1)的圖。
圖16是表示奇偶檢驗(yàn)矩陣HR(1)的圖。
圖17是表示用于進(jìn)行生成生成矩陣GR(L)的條件的圖。
圖18是表示向簡(jiǎn)約標(biāo)準(zhǔn)形的檢驗(yàn)矩陣HR(L)sys＝[P(n-k)×k|Ik]的變換處理的圖。
圖19是表示初次發(fā)送時(shí)的簡(jiǎn)約標(biāo)準(zhǔn)形的生成矩陣GR(L)的生成處理的圖。
圖20是表示向簡(jiǎn)約標(biāo)準(zhǔn)形的檢驗(yàn)矩陣HR(L-1)sys＝[P(n-k)×(k+t1)|Ik+t1]的變換處理的圖。
圖21是表示再發(fā)送時(shí)的簡(jiǎn)約標(biāo)準(zhǔn)形的生成矩陣GR(L-1)的生成處理的圖。
圖22是表示再發(fā)送時(shí)的碼字的圖。
具體實(shí)施例方式
為了更詳細(xì)地?cái)⑹霰景l(fā)明，根據(jù)添加的附圖進(jìn)行說明。
圖1以及圖2是表示本發(fā)明的再發(fā)送控制方法的流程圖，詳細(xì)地講，圖1表示發(fā)送側(cè)的通信裝置的處理，圖2表示接收側(cè)的通信裝置的處理。這里，說明作為Type-II型HARQ采用時(shí)的糾錯(cuò)碼，例如，適用了極其接近香農(nóng)界限的具有出色特性的LDPC碼的情況的再發(fā)送控制方法。
另外，本實(shí)施形態(tài)中的LDPC碼用的奇偶檢驗(yàn)矩陣HR(L)例如可以采用依照所設(shè)定的參數(shù)在通信裝置內(nèi)生成的結(jié)構(gòu)，也可以由通信裝置外部的其它控制裝置(計(jì)算機(jī)等)生成。在通信裝置外部執(zhí)行上述奇偶檢驗(yàn)矩陣HR(L)的情況下，在通信裝置內(nèi)保存生成完畢的奇偶檢驗(yàn)矩陣HR(L)。在以后實(shí)施形態(tài)中，說明在裝置內(nèi)生成奇偶檢驗(yàn)矩陣HR(L)的情況。其中，上述R(L)表示編碼率，L＝1，2，3，......，max(0＜R(1)＜......R(max-1)＜R(max)＝1)。R(max)意味沒有編碼。
這里，在說明本實(shí)施形態(tài)的再發(fā)送控制方法之前，首先說明能夠?qū)崿F(xiàn)本實(shí)施形態(tài)的再發(fā)送控制方法的編碼器以及解碼器的定位。
圖3是表示LDPC編碼/解碼系統(tǒng)的圖。在圖3中，發(fā)送側(cè)的通信裝置采用包括編碼器101、調(diào)制器102和再發(fā)送控制單元103的結(jié)構(gòu)，接收側(cè)的通信裝置采用包括解調(diào)器104、解碼器105和再發(fā)送控制單元106的結(jié)構(gòu)。另外，這里為了說明方便，分開記載在發(fā)送側(cè)必要的結(jié)構(gòu)(發(fā)送機(jī)的結(jié)構(gòu))和在接收側(cè)必要的結(jié)構(gòu)(接收機(jī)的結(jié)構(gòu))，但并不限于這種情況，作為能夠?qū)崿F(xiàn)雙向通信的通信裝置，可以具備雙方的結(jié)構(gòu)。
在發(fā)送側(cè)的編碼器101中，例如，按照后述的本實(shí)施形態(tài)的奇偶檢驗(yàn)矩陣的構(gòu)成法，生成與所希望的編碼率相對(duì)應(yīng)的LDPC碼用奇偶檢驗(yàn)矩陣HR(max-1)～HR(L)。而且，例如，如果是初次發(fā)送(編碼率R(L))，則根據(jù)以下的條件求生成矩陣GR(L)。
GR(L)(n-k)×n矩陣(n-k信息長(zhǎng)度，n碼長(zhǎng))HR(L)×GR(L)＝0然后，在編碼器101中，接受信息長(zhǎng)度n-k的消息(m1，m2，......，mn-k)，使用上述生成矩陣GR(L)，生成碼長(zhǎng)n的碼字CR(L)。
CR(L)＝(m1，m2，......，mn-k)×GR(L)＝(c1，c2，......，cn)(且，HR(L)(c1，c2，......，cn)T＝0)然后，在調(diào)制器102中，對(duì)于生成的碼字CR(L)，進(jìn)行BPSK、QPSK、多值QAM等數(shù)字調(diào)制后發(fā)送。
另一方面，在接收一側(cè)，解調(diào)器104對(duì)于經(jīng)過信道107接收到的調(diào)制信號(hào)，進(jìn)行BPSK、QPSK、多值QAM等數(shù)字解調(diào)，進(jìn)而，解碼器105對(duì)于LDPC編碼了的解調(diào)結(jié)果，實(shí)施利用「sup-product算法」進(jìn)行的反復(fù)解碼，輸出推定結(jié)果(與原來的相對(duì)應(yīng))。
接著，根據(jù)圖1以及圖2詳細(xì)地說明上述LDPC編碼/解碼系統(tǒng)中的各通信裝置的動(dòng)作，即，本實(shí)施形態(tài)中的再發(fā)送控制方法。另外，在本實(shí)施形態(tài)中，為了說明方便，記載著關(guān)于著眼于一個(gè)信息序列時(shí)的再發(fā)送控制，而在Type-II型HARQ中，通常，如圖4所示，連續(xù)發(fā)送多個(gè)信息序列，在返送了NAK(NAK#2，NAK#4，NAK#8)的情況下進(jìn)行再發(fā)送。
首先，在上述發(fā)送側(cè)的通信裝置中，編碼器101根據(jù)預(yù)定的編碼率R(L)(初次發(fā)送時(shí)的L＝2～max-1)，求初次發(fā)送時(shí)的LDPC碼用的奇偶檢驗(yàn)矩陣HR(L)(n×k的矩陣)進(jìn)而，降低編碼率的同時(shí)(固定信息長(zhǎng)度)，求再發(fā)送時(shí)，其次的再發(fā)送時(shí)，......的LDPC碼用的奇偶檢驗(yàn)矩陣HR(L-1)，HR(L-2)，......(圖1的步驟S1)。然后，從初次發(fā)送時(shí)的奇偶檢驗(yàn)矩陣HR(L)求滿足「HR(L)×GR(L)＝0」的生成矩陣GR(L)((n-k)×n的矩陣)(步驟S1)。
這里，詳細(xì)地說明上述編碼器101中的LDPC碼用的奇偶檢驗(yàn)矩陣的構(gòu)成法。在本實(shí)施形態(tài)中，作為一個(gè)例子，說明基于歐幾里德幾何的Irregular-LDPC碼用的奇偶檢驗(yàn)矩陣的構(gòu)成法(圖1步驟S1的詳細(xì)過程)。
另外，奇偶檢驗(yàn)矩陣HR(L)如果用一般式表現(xiàn)，則使用編碼率高一階的奇偶檢驗(yàn)矩陣HR(L+1)和添加的奇偶檢驗(yàn)矩陣AR(L)，能夠像下述(1)式那樣定義。圖5表示(1)式的概要。
HR(L)=[HR(L+1)|0AR(L)]---(1)]]>R(L)＝(n-m)/(n+t)其中，奇偶檢驗(yàn)矩陣HR(L)和奇偶檢驗(yàn)矩陣HR(L+1)都是完全線性(線性獨(dú)立)。
另外，在本實(shí)施形態(tài)中，根據(jù)高斯近似法，優(yōu)化奇偶檢驗(yàn)矩陣HR(L)，L＝1，2，......，max的次數(shù)分配。即，求使下述(2)式為最小的奇偶檢驗(yàn)矩陣HR(L)的次數(shù)分配。
ΣL=1maxGAPR(L)---(2)]]>其中，GAPR(L)是用dB表現(xiàn)了用高斯近似法推定的奇偶檢驗(yàn)矩陣HR(L)的反復(fù)閾值的SNR與香農(nóng)界限的差。
另外，作為使上述(2)式為最小的奇偶檢驗(yàn)矩陣HR(L)的次數(shù)分配的求取方法，例如，進(jìn)行搜索下述(3)式，即高斯噪聲σn(R(L))為最大的λ(x，R(L))，ρ(x，R(L))的計(jì)算。在下述(4)式、(5)式、(6)式、(7)式中表示計(jì)算下述(3)式時(shí)的約束條件。
ΣL=1maxσn(R(L))---(3)]]>
∫01ρ(x,R(L))∫01λ(x,R(L))=1-R(L)]]>λ(x，R(L))＝λ1(R(L))+λ2(R(L))x1+…+λdv(max，R(L))(R(L))xdv(max，R(L))-1ρ(x，R(L))＝ρ1(R(L))+ρ2(R(L))x1+…+ρdc(max，R(L))(R(L))xdc(max，R(L))-1…(4)λ(x，R(L))＝1…(5)ρ(x，R(L))＝1r>Σi=2dv(max,R(L))λi(R(L))φ(s+(i-1)Σj=2dc(max,R(L))ρj(R(L))φ-1(1-(1-r)j-1))]]>r∈(0，φ(s))0≤λi(R(L))≤1，λi(R(L))∈R0≤ρi(R(L))≤1，ρi(R(L))∈Rφ(x)=1-14πx∫Rtanhu2·e-(u-x)24xdu,ifx>01,ifx≤0---(6)]]> …(7)其中，λi(R(L))表現(xiàn)奇偶檢驗(yàn)矩陣HR(L)的次數(shù)i的列比例，ρi(R(L))表示奇偶檢驗(yàn)矩陣HR(L)的次數(shù)i的行比例。另外，dv(max，R(L))表示奇偶檢驗(yàn)矩陣HR(L)的列的最大次數(shù)，dc(max，R(L))表示奇偶檢驗(yàn)矩陣HR(L)的行的最大次數(shù)。另外，λ(x，R(L))是奇偶檢驗(yàn)矩陣HR(L)的列的次數(shù)分布的生成函數(shù)，ρ(x，R(L))是奇偶檢驗(yàn)矩陣HR(L)的行的次數(shù)分布的生成函數(shù)。另外，nv(i，R(L))表示奇偶檢驗(yàn)矩陣HR(L)的次數(shù)i的列數(shù)，nc(i，R(L))表示奇偶檢驗(yàn)矩陣HR(L)的次數(shù)i的行數(shù)。
以下，作為在上述步驟S1中求奇偶檢驗(yàn)矩陣HR(L)的處理的一個(gè)例子，具體說明順序求奇偶檢驗(yàn)矩陣HR(3)、奇偶檢驗(yàn)矩陣HR(2)、奇偶檢驗(yàn)矩陣HR(1)時(shí)的處理。圖6是表示基于歐幾里德幾何符號(hào)的「Irregular-LDPC碼」的構(gòu)成法的流程圖。
首先，在編碼器101中，決定信息長(zhǎng)度以及編碼率(圖6步驟S21)。這里，例如，設(shè)信息長(zhǎng)度為n-k＝3000，編碼率為R(3)＝0.6，R(2)＝0.5，R(1)＝0.375。在這種情況下，初次發(fā)送時(shí)的碼長(zhǎng)(信息長(zhǎng)度/編碼率)成為n＝5000，再發(fā)送時(shí)的碼長(zhǎng)成為n+t1＝6000(t1＝1000)，其次的再發(fā)送時(shí)的碼長(zhǎng)成為n+t1+t2＝8000(t2＝2000)。
接著，在編碼器101中，選擇歐幾里德幾何符號(hào)EG(2、2s)，進(jìn)而，生成成為「Irregular-LDPC碼」用的奇偶檢驗(yàn)矩陣的基礎(chǔ)的基本矩陣A(s＝5，R(3))，A(s＝5，R(2))，A(s＝5，R(1))，(步驟S22)。例如，s＝5的情況下，歐幾里德幾何符號(hào)EG(2，25)第一行的權(quán)重分布(“1”的列號(hào)碼)如下。
{1 32 114 136 149 223 260 382 402 438 467 507 574 579 588 622634 637 638 676 717 728 790 851 861 879 947 954 971 977 979 998}在使用了LDPC碼的編碼/解碼中，一般在兩部曲線上，「周期4」以及「周期6」越少越能夠得到良好的特性。因此，在本實(shí)施形態(tài)中，從歐幾里德幾何符號(hào)EG(2，25)的第一行的權(quán)重分布適當(dāng)?shù)亻g除“1”以便抑制「周期4」或者「周期6」這樣的少的周期。間除后的權(quán)重分布例如成為以下所述。
{1 32 114 136 149 223 260 402 438 467 507 574 588 634 638 717728 790 861 947 971 979}然后，根據(jù)間除后的權(quán)重分布，決定各基本矩陣的第一行的權(quán)重(個(gè)別地分配上述“1”的位置)進(jìn)而，通過循環(huán)移位其權(quán)重分布，生成1023行×1023列的基本矩陣A(s＝5，R(3))，A(s＝5，R(2))，A(s＝5，R(1))。在本實(shí)施形態(tài)中，例如，像以下那樣決定各基本矩陣的第1行的權(quán)重分布。
A(s＝5，R(3))＝{1 32 114 149 260 402 467 507 574 634 717728 790 861 979}A(s＝5，R(2))＝{223 438 947}A(s＝5，R(1))＝{136 588 638 971}由此，奇偶檢驗(yàn)矩陣HR(3)的列的最大次數(shù)成為dv(max，R(3))＝15，奇偶檢驗(yàn)矩陣HR(2)的列的最大次數(shù)成為dv(max，R(2))＝3，奇偶檢驗(yàn)矩陣HR(1)的列的最大次數(shù)成為dv(max，R(1))＝4。另外，奇偶檢驗(yàn)矩陣HR(3)的行的最大次數(shù)成為dc(max，R(3))＝15，奇偶檢驗(yàn)矩陣HR(2)的行的最大次數(shù)成為dc(max，R(2))＝3，奇偶檢驗(yàn)矩陣HR(1)的行的最大次數(shù)成為dc(max，R(1))＝4。
接著，在編碼器101中，按照以下的順序把上述各基本矩陣進(jìn)行重新排列，使列內(nèi)的“1”的位置到達(dá)列中的盡可能的上部(步驟S23)。如果一般表現(xiàn)該重新排列順序，則能夠像下述(8)式那樣表現(xiàn)。
hk(X)∈GF(2)[X]/X(22s-1)]]>k＝{1，2，...，22·(22s-1)}hi+0(X)hi+1(X)hi+2(X)······=X-(w1-1)X-(w2-1)X-(w3-1)·······[(X(w1-1)+X(w2-1)+···)·X(i-1)]---(8)]]>…(8)另外，設(shè)i＝1～22s-1。
另外，(8)式的多項(xiàng)式(X(w1-1)+X(w2-1)+......)是表現(xiàn)各基本矩陣的最初行的公式。例如，基本矩陣的權(quán)重的位置是{1 79......40}的情況下，成為1+X(7-1)+X(9-1)+......X(40-1)。
而且，在上述(8)式中，在i＝1～22s-1，j＝1～i-1的中間，存在hi(X)＝hj(X)的情況下，則清除hi(X)。通過該重新排列處理，在進(jìn)行后述的行的清除處理(壓縮處理)的情況下，能夠盡可能殘留權(quán)重大的列，而且，能夠盡可能減少列內(nèi)的權(quán)重的變化。
作為具體例子，例如，在把歐幾里德幾何符號(hào)EG(2，22)作為基本矩陣的情況下，如果實(shí)施上述重新排列，則圖7所示的矩陣重新排列為圖8所示的矩陣。圖7是表示歐幾里德幾何符號(hào)EG(2，22)的矩陣(空白表示0)，圖8表示重新排列后的矩陣。
接著，在編碼器101中，使用上述所決定的信息長(zhǎng)度n-k＝3000(碼長(zhǎng)n＝5000)、編碼率R(3)＝0.6、重新排列后的基本矩陣A(s＝5，R(3))，執(zhí)行求n×k(5000列×2000行)奇偶檢驗(yàn)矩陣HR(3)的處理(優(yōu)化處理)(步驟S24)。
在這里，首先，搜索高斯噪聲σn(R(3))成為最大的生成函數(shù)λ(x，R(3))、ρ(x，R(3))。在這種情況下，上述(4)式、(5)式、(6)式成為約束條件。圖9是表示優(yōu)化計(jì)算后的次數(shù)分配的圖。
接著，在編碼器101中，根據(jù)基本矩陣A(s＝5，R(3))與圖9所示ρ的平均和編碼率R(3)求壓縮矩陣。首先，使用ρ的平均求行的分割數(shù)ZR(3)。
行的分割數(shù)ZR(3)＝A(s＝5，R(3))的元素?cái)?shù)/ρ的平均＝15/7.5＝2 ......(9)而且，使用上述行的分割數(shù)求壓縮矩陣的行數(shù)。
壓縮矩陣的行數(shù)m’＝碼長(zhǎng)×(1-R(3))/行的分割數(shù)＝5000×(1-0.6)/2＝1000 ......(10)即，在這里，從1023行的基本矩陣A(s＝5，R(3))的最低位開始清除23行，生成1000行的壓縮矩陣A’(s＝5，R(3))。
接著，在編碼器101中，在使圖9所示的行的次數(shù)比ρi(R(3))和行的次數(shù)i固定的狀態(tài)下，求使用上述壓縮矩陣A’(s＝5，R(3))能夠構(gòu)成的，奇偶檢驗(yàn)矩陣HR(3)的次數(shù)i＝2，3，4的列數(shù)nv(i，R(3))和奇偶檢驗(yàn)矩陣HR(3)的次數(shù)i＝7，8的行數(shù)nc(i，R(3))。在這里，調(diào)整列的次數(shù)比λi(R(3))，使得分割后的矩陣的列成為5000列。圖10是表示調(diào)整后的次數(shù)分配的圖。
然后，在編碼器101中，根據(jù)圖10所示的次數(shù)分布，分割壓縮矩陣A’(s＝5，R(3))的行和列。把其結(jié)果作為5000列×2000行的奇偶檢驗(yàn)矩陣HR(3)’。進(jìn)而，把列重新排列，使得分割后的奇偶檢驗(yàn)矩陣HR(3)’的列的權(quán)重順序上升，把重新排列后的矩陣作為奇偶檢驗(yàn)矩陣HR(3)(n×k的矩陣)。圖11是表示奇偶檢驗(yàn)矩陣HR(3)的圖。在這里，權(quán)重“7”的行成為1000行，權(quán)重“8”的行成為1000行，權(quán)重“2”的列成為279列，權(quán)重“3”的列成為4686列，權(quán)重“4”的列成為96列。
另外，本實(shí)施形態(tài)中的壓縮矩陣的分割處理(也包括后述的分割處理)不是規(guī)則地進(jìn)行分割，而是通過從各行或者各列隨機(jī)地抽取出「1」而進(jìn)行(隨即分割)的。另外，該抽取處理只要能夠保持隨機(jī)性則就可以使用任何方法。
接著，在編碼器101中，使用上述決定的信息長(zhǎng)度n-k＝3000(碼長(zhǎng)n+t1＝6000)，編碼率R(2)＝0.5，重新排列后的基本矩陣A(s＝5，R(2))，奇偶檢驗(yàn)矩陣HR(3)，執(zhí)行求下述(11)式所示的奇偶檢驗(yàn)矩陣HR(2)以及添加矩陣AR(2)的處理(優(yōu)化計(jì)算)(步驟S25)。在這里，僅說明與求上述奇偶檢驗(yàn)矩陣HR(3)的處理不同的處理。
HR(2)=[HR(3)|0AR(2)]---(1)]]>首先，在編碼器101中，搜索高斯噪聲σn(R(2))成為最大的生成函數(shù)λ(x，R(2))、ρ(x，R(2))。另外，在優(yōu)化計(jì)算中，除上述(4)式、(5)式、(6)式以外，(7)式也成為約束條件。
從而，例如奇偶檢驗(yàn)矩陣HR(2)中的次數(shù)2、次數(shù)3、次數(shù)4的約束條件分別為(12)式、(13)式、(14)式。
λ2(R(L-1))≤nv(2,R(L))×2+t×21000×15+1000×3]]>=279×2+1000×218000]]>=0.1421---(12)]]>λ3(R(L-1))≤nv(3,R(L))×3+nv(2,R(L))×2-nv(2,R(L-1))×2+t×31000×15+1000×3]]>=4686×3+279×2-nv(2,R(L-1))×2+300018000]]>=0.9787-λ2(R(L-1))---(13)]]>λ4(R(L-1))≤(nv(4,R(L))×4+nv(3,R(L))×3+nv(2,R(L))×2]]>-(nv(3,R(L-1))×3+nv(2,R(L-1))×2)+t×4)/(1000×15+1000×3)]]>=96×4+4686×+279×2-(nv(3,R(L-1))×3+nv(2,R(L-1))×2)+1000×418000]]>=1.0552-λ3(R(L-1))()---(14)]]>進(jìn)而，奇偶檢驗(yàn)矩陣HR(2)的列的最大次數(shù)滿足下述(15)式也成為約束條件。
HR(2)的列的最大次數(shù)＝HR(3)的列的最大次數(shù)+A(s＝5，R(2))的元素?cái)?shù) ......(15)圖12是表示作為上述優(yōu)化計(jì)算的結(jié)果得到的次數(shù)分配的圖。
接著，在編碼器101中，根據(jù)上述(9)式、上述(10)式，求壓縮矩陣A’(s＝5，R(2))。首先，使用ρ的平均求行的分割數(shù)ZR(2)。
行的分割數(shù)ZR(2)＝A(s＝5，R(3))以及A(s＝5，R(3))的總元素?cái)?shù)/ρ的平均＝(15+3)/6＝3然后，使用上述行的分割數(shù)求壓縮矩陣的行數(shù)。
壓縮矩陣的行數(shù)m’＝碼長(zhǎng)×(1-R(3))/行的分割數(shù)＝6000×(1-0.5)/3＝1000即，這里也從1023行的基本矩陣A(s＝5，R(2))的最低位開始清除23行，生成1000行的壓縮矩陣A’(s＝5，R(2))。
接著，在編碼器101中，根據(jù)圖12所示的次數(shù)分布，分割壓縮矩陣A’(s＝5，R(2))的列，把其結(jié)果作為6000列×1000行的臨時(shí)添加矩陣AR(2)’。進(jìn)而，把列重新排列使得分割后的臨時(shí)添加矩陣AR(2)’的列的權(quán)重成為上升順序，把重新排列后的矩陣作為正式的添加矩陣AR(2)((n+t1)×t1的矩陣)。圖13是表示添加矩陣AR(2)的圖。這里，權(quán)重“3”的行成為1000行，權(quán)重“2”的列成為69列，權(quán)重“3”的列成為954列。
接著，在編碼器101中，生成在前面形成的n×k的奇偶檢驗(yàn)矩陣HR(3)的右橫方添加t1×k的0矩陣(1000列×2000行的0矩陣)，進(jìn)而，在添加了0矩陣以后的(n+t1)×k的矩陣的下部，配置了上述生成的(n+t1)×t1的添加矩陣AR(2)的(n+t1)×(k+t1)的奇偶檢驗(yàn)矩陣HR(2)(6000列×3000行的矩陣)。圖14是表示奇偶檢驗(yàn)矩陣HR(2)的圖。
接著，在編碼器101中，使用上述決定的信息長(zhǎng)度n-k＝3000(碼長(zhǎng)n+t1+t2＝8000)，編碼率R(2)＝0.375，重新排列后的基本矩陣A(s＝5，R(1))，奇偶檢驗(yàn)矩陣HR(2)，執(zhí)行求下述(16)式所示的奇偶檢驗(yàn)矩陣HR(1)以及添加矩陣AR(1)的處理(優(yōu)化計(jì)算)(步驟S26)。按照與求上述奇偶檢驗(yàn)矩陣HR(2)的處理相同的順序進(jìn)行該處理。
HR(1)=[HR(2)|0AR(1)]---(16)]]>然后，在編碼器101中，根據(jù)作為上述優(yōu)化計(jì)算結(jié)果得到的次數(shù)分布，分割壓縮矩陣A’(s＝5，R(1)的行以及例，把其結(jié)果作為8000列×2000行的臨時(shí)添加矩陣AR(1)’。進(jìn)而，把列重新排列使得分割后的臨時(shí)添加矩陣AR(1)’的列的權(quán)重成為上升順序，把重新排列后的矩陣作為正式的添加矩陣AR(1)((n+t1+t2)×t2)。圖15表示添加矩陣AR(1)的一個(gè)具體例子。
最后，在編碼器101中，生成在前面形成的(n+t1)×(k+t1)的奇偶檢驗(yàn)矩陣HR(2)的右橫方添加t2×(k+t1)的0矩陣(2000列×2000行的0矩陣)，進(jìn)而，在添加了0矩陣以后的(n+t1+t2)×(k+t1)的矩陣的下部，配置了上述生成的(n+t1+t2)×t2的添加矩陣AR(2)的(n+t1+t2)×(k+t1+t2)的奇偶檢驗(yàn)矩陣HR(1)(8000列×5000行的矩陣)。圖16是表示奇偶檢驗(yàn)矩陣HR(1)的一個(gè)具體例子的圖。
這樣，在本實(shí)施形態(tài)中，通過執(zhí)行上述步驟S21～S26，能夠可靠地生成特性穩(wěn)定的「Irregular-LDPC碼」用的檢驗(yàn)矩陣HR(3)、HR(2)、HR(1)。
另外，在本實(shí)施形態(tài)中，在成為基礎(chǔ)的代碼(基本矩陣)中使用了歐幾里德幾何符號(hào)，但并不限于這種情況，只要是滿足「行和列的權(quán)重一定」而且「兩部曲線上的周期數(shù)大于等于6」這種條件，則就可以使用歐幾里德幾何符號(hào)以外(根據(jù)Cayley曲線的基本矩陣或者根據(jù)Ramanujan曲線的基本矩陣等)的矩陣。
另外，在本實(shí)施形態(tài)中，最終生成與編碼率R(1)相對(duì)應(yīng)的奇偶檢驗(yàn)矩陣HR(1)，但并不限于這種情況，根據(jù)系統(tǒng)的要求條件(通信環(huán)境等)，也能夠設(shè)定與需要相對(duì)應(yīng)大小的編碼率，生成與該設(shè)定了的編碼率相對(duì)應(yīng)的奇偶檢驗(yàn)矩陣。另外，在本實(shí)施形態(tài)中，假定三階結(jié)構(gòu)的奇偶檢驗(yàn)矩陣，而只要是可以得到良好的特性，則可以是任意階的結(jié)構(gòu)。
另外，在本實(shí)施形態(tài)中，把初次發(fā)送時(shí)的L取為2～max-1，而也可以取為L(zhǎng)＝max。在初次發(fā)送時(shí)的L是L＝max(R(max)＝1)的情況下，由于意味著沒有編碼，因此不進(jìn)行編碼器101的編碼處理。以下，說明把初次發(fā)送時(shí)的奇偶檢驗(yàn)矩陣作為HR(L)，把再發(fā)送時(shí)的奇偶檢驗(yàn)矩陣順序地作為HR(L-1)，HR(L-2)，HR(L-3)，HR(L-4)，……時(shí)的處理。
如上所述，在步驟S1的處理中，生成奇偶檢驗(yàn)矩陣HR(L)，HR(L-1)，HR(L-2)，……以后，接著，在編碼器101中，使用該奇偶檢驗(yàn)矩陣HR(L)，求滿足「HR(L)×GR(L)＝0」的初次發(fā)送時(shí)的生成矩陣GR(L)(圖1步驟S1)。這里，詳細(xì)地說明初次發(fā)送時(shí)的生成矩陣GR(L)的生成處理。
首先，在編碼器101中，為了生成滿足上述的「HR(L)×GR(L)＝0」的、即滿足圖17所示的條件的上述生成矩陣GR(L)，把上述奇偶檢驗(yàn)矩陣HR(L)變換成圖18所示的簡(jiǎn)約標(biāo)準(zhǔn)形的檢驗(yàn)矩陣HR(L)sys＝[P(n-k)×k|Ik]。另外，上述奇偶檢驗(yàn)矩陣HR(L)由于是完全線性(線性獨(dú)立)，因此一定能夠生成簡(jiǎn)約標(biāo)準(zhǔn)形的檢驗(yàn)矩陣HR(L)sys。其中，P是檢驗(yàn)符號(hào)生成矩陣，I是單位矩陣。
接著，在編碼器101中，如圖19所示，生成由上述檢驗(yàn)符號(hào)生成矩陣P(n-k)×k和單位矩陣In-k構(gòu)成的(n-k)×n的初次發(fā)送時(shí)的簡(jiǎn)約標(biāo)準(zhǔn)形的生成矩陣GR(L)。
如上所述，根據(jù)步驟S1的處理，生成初次發(fā)送時(shí)的奇偶檢驗(yàn)矩陣HR(L)以及初次發(fā)送時(shí)的生成矩陣GR(L)以后，接著，在編碼器101中，如圖17所示，生成碼字CR(L)＝GR(L)×m(步驟S2)。另外，m＝m1，m2，......，mn-k。而且，調(diào)制器102對(duì)于所生成碼字CR(L)，進(jìn)行BPSK、QPSK、多值QAM等數(shù)字調(diào)制后進(jìn)行發(fā)送(步驟S2)。
接著，在接收側(cè)的通信裝置中，解調(diào)器104對(duì)于經(jīng)過信道107接收的調(diào)制信號(hào)，進(jìn)行BPSK、QPSK、多值QAM等數(shù)字解調(diào)，進(jìn)而，解碼器105對(duì)于LDPC編碼了的解調(diào)結(jié)果，實(shí)施基于「sum-product算法」的反復(fù)解碼(步驟S11)。其結(jié)果，在能夠正常地接收初次發(fā)送時(shí)的數(shù)據(jù)的情況下(步驟S12，是)，在再發(fā)送控制單元106中，向發(fā)送側(cè)的通信裝置返送ACK(步驟S13)。然后，在接收到ACK的發(fā)送側(cè)的通信裝置中(步驟S3，是)，為了再發(fā)送用而將其保存，清除初次發(fā)送數(shù)據(jù)。
另一方面，在根據(jù)上述步驟S12的判斷處理，不能夠正常地接收初次發(fā)送時(shí)的數(shù)據(jù)的情況下(步驟S12，否)，在再發(fā)送控制單元106中，對(duì)于發(fā)送側(cè)的通信裝置返送NAK，同時(shí)，保存初次發(fā)送時(shí)的接收數(shù)據(jù)(步驟S14)，然后，轉(zhuǎn)移到再發(fā)送數(shù)據(jù)的接收等待狀態(tài)(步驟S15)。
接著，在接收到NAK的發(fā)送側(cè)的通信裝置中(步驟S3，否)，再發(fā)送控制單元103對(duì)于編碼器101，作為采用Type-II型HARQ時(shí)的再發(fā)送數(shù)據(jù)，例如指示生成添加奇偶。而且，編碼器101使用比在步驟S1中生成的初次發(fā)送時(shí)的編碼率還低的編碼率R(L-1)的再發(fā)送時(shí)的奇偶檢驗(yàn)矩陣HR(L-1)((n+t1)×(k+t1)的矩陣)，求滿足「HR(L-1)×GR(L-1)＝0」的再發(fā)送時(shí)的生成矩陣GR(L-1)((n-k)×(n+t1)的矩陣)(步驟S4)。這里，詳細(xì)地說明再發(fā)送時(shí)的生成矩陣GR(L-1)的生成處理。
首先，在編碼器101中，為了生成滿足上述的「HR(L-1)×GR(L-1)＝0」的生成矩陣GR(L-1)，把上述奇偶檢驗(yàn)矩陣HR(L-1)變換成圖20所示的簡(jiǎn)約標(biāo)準(zhǔn)形的檢驗(yàn)矩陣HR(L-1)sys＝[P(n-k)×k/P(n-k)×t1|Ik+t1]。另外，上述奇偶檢驗(yàn)矩陣HR(L-1)由于是完全線性(線性獨(dú)立)，因此一定能夠生成簡(jiǎn)約標(biāo)準(zhǔn)形的檢驗(yàn)矩陣HR(L-1)sys。另外，圖20所示的檢驗(yàn)符號(hào)生成矩陣P(n-k)×k與圖18所示的檢驗(yàn)符號(hào)生成矩陣P(n-k)×k相同。
接著，在編碼器101中，如圖21所示，生成由上述檢驗(yàn)符號(hào)生成矩陣P(n-k)×(n+t1)和單位矩陣I(n-k)構(gòu)成的(n-k)×(n+t1)的再發(fā)送時(shí)的簡(jiǎn)約標(biāo)準(zhǔn)形的生成矩陣GR(L-1)。
如上所述，通過步驟S4的處理，生成再發(fā)送時(shí)的簡(jiǎn)約標(biāo)準(zhǔn)形的生成矩陣GR(L-1)以后，接著，在編碼器101中，生成用圖22的斜線部分表示的添加奇偶p’(p’＝P(n-k)×t×m)(步驟S5)。另外，圖22是表示再發(fā)送時(shí)的碼字的圖。另外，m＝m1，m2，......，mn-k。而且，調(diào)制器102對(duì)于所生成的添加奇偶p’進(jìn)行BPSK、QPSK、多值QAM等數(shù)字調(diào)制后進(jìn)行發(fā)送(步驟S5)。
接著，在接收側(cè)的通信裝置中，解調(diào)器104對(duì)于經(jīng)過信道107接收到的調(diào)制信號(hào)，與上述相同，進(jìn)行預(yù)定的數(shù)字解調(diào)(步驟S15)，進(jìn)而，解碼器105合成在上述步驟S14的處理中預(yù)先保存的初次發(fā)送時(shí)的接收數(shù)據(jù)和解調(diào)后的添加奇偶，執(zhí)行基于「sum-product算法」的反復(fù)解碼(步驟S16)。其結(jié)果，在能夠正常地接收初次發(fā)送時(shí)的數(shù)據(jù)的情況下(步驟S17，是)，在再發(fā)送控制單元16中，向發(fā)送側(cè)的通信裝置返送ACK(步驟S18)。而且，在接收到ACK的發(fā)送側(cè)的通信裝置中(步驟S6，是)，清除為了再發(fā)送用而保存的發(fā)送數(shù)據(jù)以及添加奇偶。
另一方面，根據(jù)上述步驟S17的判斷處理，在不能夠正常地接收初次發(fā)送時(shí)的數(shù)據(jù)的情況下(步驟S17，否)，在再發(fā)送控制單元106中，對(duì)于發(fā)送側(cè)的通信裝置發(fā)送NAK，同時(shí)，保存添加奇偶(步驟S19)，然后，轉(zhuǎn)移到其次的再發(fā)送送數(shù)據(jù)的接收等待狀態(tài)(步驟S15)。
而且，在接收到NAK的發(fā)送側(cè)的通信裝置中(步驟S6，否)，再發(fā)送控制單元103對(duì)于編碼器101指示生成進(jìn)一步的添加奇偶，直到返送ACK為止(步驟S9，是)，使編碼率下降的同時(shí)(R(L-2)、R(L-3)......)，反復(fù)執(zhí)行步驟S4～S6的處理。另一方面，在接收側(cè)的通信裝置中，直到能夠正常地解碼初次發(fā)送數(shù)據(jù)為止(步驟S17，是)，反復(fù)上述合成處理的同時(shí)，反復(fù)執(zhí)行步驟S15～S19的處理。
這樣，在本實(shí)施形態(tài)的再發(fā)送控制方法中，作為Type-II型HARQ采用時(shí)的糾錯(cuò)碼，例如，適用極其接近香農(nóng)界限的具有出色特性的LDPC碼，再發(fā)送時(shí)，從預(yù)生成的與比初次發(fā)送時(shí)或者上次再發(fā)送時(shí)的編碼率低的編碼率相對(duì)應(yīng)的奇偶檢驗(yàn)矩陣生成再發(fā)送時(shí)的生成矩陣，根據(jù)其生成結(jié)果僅發(fā)送添加奇偶。由此，由于即使在編碼率大的情況下，也不用像以往那樣間除奇偶位，能夠始終發(fā)送最佳的奇偶，因此能夠使特性穩(wěn)定，能夠始終得到糾錯(cuò)碼本來的性能。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性如上所述，本發(fā)明的再發(fā)送控制方法以及通信裝置在采用了低密度奇偶檢驗(yàn)(LDPC低密度奇偶檢驗(yàn))碼的通信系統(tǒng)中是有用的，特別是，適于在Type-II型HARQ采用時(shí)的糾錯(cuò)碼中適用了LDPC碼的通信系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種再發(fā)送控制方法，該再發(fā)送控制方法用于發(fā)送側(cè)的通信裝置，該通信裝置作為糾錯(cuò)碼采用低密度奇偶檢驗(yàn)(LDPCLow-DensityParity Check)碼，初次發(fā)送時(shí)，以預(yù)定的編碼率發(fā)送編碼后的碼字，再發(fā)送時(shí)，發(fā)送添加的奇偶，該再發(fā)送控制方法的特征在于包括檢驗(yàn)矩陣生成步驟，生成以特定的編碼率優(yōu)化了的初次發(fā)送時(shí)的奇偶檢驗(yàn)矩陣、以及使上述編碼率下降的同時(shí)分階段優(yōu)化了的再發(fā)送時(shí)的奇偶檢驗(yàn)矩陣(再發(fā)送的次數(shù)為任意)；初次發(fā)送時(shí)簡(jiǎn)約標(biāo)準(zhǔn)形檢驗(yàn)矩陣生成步驟，把上述初次發(fā)送時(shí)的奇偶檢驗(yàn)矩陣變換成簡(jiǎn)約標(biāo)準(zhǔn)形的檢驗(yàn)矩陣(由檢驗(yàn)符號(hào)生成矩陣和單位矩陣構(gòu)成)；初次發(fā)送時(shí)簡(jiǎn)約標(biāo)準(zhǔn)形生成矩陣生成步驟，生成包括上述檢驗(yàn)符號(hào)生成矩陣的初次發(fā)送時(shí)的簡(jiǎn)約標(biāo)準(zhǔn)形的生成矩陣；碼字生成發(fā)送步驟，使用上述初次發(fā)送時(shí)的簡(jiǎn)約標(biāo)準(zhǔn)形的生成矩陣和固定長(zhǎng)度的信息(m)，生成并發(fā)送碼字；以及再發(fā)送控制步驟，在從接收側(cè)的通信裝置取得NAK的情況下，基于在上述檢驗(yàn)矩陣生成步驟中生成的、與比當(dāng)前的編碼率低一階的編碼率相對(duì)應(yīng)的奇偶檢驗(yàn)矩陣(相當(dāng)于上述再次發(fā)送時(shí)的奇偶檢驗(yàn)矩陣的一個(gè))，生成并發(fā)送添加奇偶，以后，在取得了NAK的情況下，直到返送ACK為止，使編碼率每次降低一階的同時(shí)反復(fù)執(zhí)行上述再發(fā)送控制步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的再發(fā)送控制方法，其特征在于上述檢驗(yàn)矩陣生成步驟包括代碼信息決定步驟，分階段決定信息長(zhǎng)度、初次發(fā)送時(shí)的編碼率以及再發(fā)送時(shí)的編碼率；基本矩陣生成步驟，選擇滿足「行和列的權(quán)重一定」而且「兩部曲線上的周期數(shù)大于等于6」的成為上述初次發(fā)送時(shí)以及各再發(fā)送時(shí)的奇偶檢驗(yàn)矩陣的基礎(chǔ)的矩陣，基于該矩陣，生成與初次發(fā)送時(shí)的編碼率相對(duì)應(yīng)的基本矩陣、以及與分階段決定的各再發(fā)送時(shí)的編碼率相對(duì)應(yīng)的基本矩陣；初次發(fā)送時(shí)檢驗(yàn)矩陣生成步驟，通過執(zhí)行基于上述信息長(zhǎng)度以及上述初次發(fā)送時(shí)的編碼率的高斯近似法，優(yōu)化與上述初次發(fā)送時(shí)的編碼率相對(duì)應(yīng)的奇偶檢驗(yàn)矩陣的行的權(quán)重和列的權(quán)重的次數(shù)分配，進(jìn)而根據(jù)該次數(shù)分配，通過分割與上述初次發(fā)送時(shí)的編碼率相對(duì)應(yīng)的基本矩陣的行權(quán)重以及/或者列權(quán)重，生成與上述初次發(fā)送時(shí)的編碼率相對(duì)應(yīng)的奇偶檢驗(yàn)矩陣；添加矩陣生成步驟，在「包括在前一次執(zhí)行高斯近似法時(shí)生成的奇偶檢驗(yàn)矩陣(以下，稱為前一次奇偶檢驗(yàn)矩陣)」、「新生成的奇偶檢驗(yàn)矩陣是線性獨(dú)立」、「前一次奇偶檢驗(yàn)矩陣的列數(shù)＜新生成的奇偶檢驗(yàn)矩陣的列數(shù)」、「前一次奇偶檢驗(yàn)矩陣的行數(shù)＜新生成的奇偶檢驗(yàn)矩陣的行數(shù)」、「添加的列數(shù)＝添加的行數(shù)」這樣的約束條件下，通過基于比前一次執(zhí)行高斯近似法時(shí)低一階的編碼率執(zhí)行高斯近似法，優(yōu)化與該編碼率相對(duì)應(yīng)的奇偶檢驗(yàn)矩陣的行的權(quán)重和列的權(quán)重的次數(shù)分配，進(jìn)而，通過基于該次數(shù)分配，分割相對(duì)應(yīng)的基本矩陣的行權(quán)重以及/或者列權(quán)重，生成用于添加到上述前一次奇偶檢驗(yàn)矩陣上的添加矩陣；以及再發(fā)送時(shí)檢驗(yàn)矩陣生成步驟，對(duì)于上述前一次奇偶檢驗(yàn)矩陣連接新生成的添加矩陣，生成再發(fā)送時(shí)的奇偶檢驗(yàn)矩陣，使上述初次發(fā)送時(shí)的編碼率階段性地降低的同時(shí)，反復(fù)執(zhí)行上述添加矩陣生成步驟以及上述再發(fā)送時(shí)檢驗(yàn)矩陣生成步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的再發(fā)送控制方法，其特征在于在上述代碼信息決定步驟中，依照系統(tǒng)的要求條件，分階段決定編碼率。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的再發(fā)送控制方法，其特征在于作為滿足上述「行和列的權(quán)重為一定」而且「兩部曲線上的周期數(shù)大于等于6」的矩陣，使用歐幾里德幾何符號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的再發(fā)送控制方法，其特征在于上述再發(fā)送控制步驟包括再發(fā)送時(shí)簡(jiǎn)約標(biāo)準(zhǔn)形檢驗(yàn)矩陣生成步驟，在從接收側(cè)的通信裝置取得了NAK的情況下，抽取與比當(dāng)前的編碼率低一階的編碼率相對(duì)應(yīng)的再發(fā)送時(shí)的奇偶檢驗(yàn)矩陣，把上述抽取出的再發(fā)送時(shí)的奇偶檢驗(yàn)矩陣變換成簡(jiǎn)約標(biāo)準(zhǔn)形檢驗(yàn)矩陣(包括檢驗(yàn)符號(hào)生成矩陣(P+P’)，以便變換與上述當(dāng)前的編碼率相對(duì)應(yīng)的奇偶檢驗(yàn)矩陣所得到的簡(jiǎn)約標(biāo)準(zhǔn)形的檢驗(yàn)矩陣(包括檢驗(yàn)符號(hào)生成矩陣(P))成為其一部分；再發(fā)送時(shí)簡(jiǎn)約標(biāo)準(zhǔn)形生成矩陣生成步驟，生成包括在上述再發(fā)送時(shí)簡(jiǎn)約標(biāo)準(zhǔn)形檢驗(yàn)矩陣生成步驟中所生成的簡(jiǎn)約標(biāo)準(zhǔn)形的檢驗(yàn)矩陣內(nèi)的檢驗(yàn)符號(hào)生成矩陣(P+P’)的、再發(fā)送時(shí)的簡(jiǎn)約標(biāo)準(zhǔn)形的生成矩陣；以及添加奇偶生成發(fā)送步驟，使用上述矩陣(P’)和上述固定長(zhǎng)度的信息(m)，生成并發(fā)送添加奇偶(＝P’×m)。
6.一種發(fā)送側(cè)的通信裝置，作為糾錯(cuò)碼采用低密度奇偶檢驗(yàn)(LDPCLow-Density Parity)碼，初次發(fā)送時(shí)，以預(yù)定的編碼率發(fā)送編碼后的碼字，再發(fā)送時(shí)，發(fā)送添加的奇偶，該通信裝置的特征在于包括再發(fā)送控制單元，在從接收側(cè)的通信裝置取得了NAK的情況下，控制上述再次發(fā)送；編碼單元，生成與以特定的編碼率所優(yōu)化的初次發(fā)送時(shí)的奇偶檢驗(yàn)矩陣、以及使上述編碼率降低的同時(shí)，分階段所優(yōu)化的再發(fā)送時(shí)的奇偶檢驗(yàn)矩陣(再發(fā)送的次數(shù)為任意)，接著，把初次發(fā)送時(shí)的奇偶檢驗(yàn)矩陣變換成簡(jiǎn)約標(biāo)準(zhǔn)形的檢驗(yàn)矩陣(由檢驗(yàn)符號(hào)生成矩陣和單位矩陣構(gòu)成)，接著，生成包括上述檢驗(yàn)符號(hào)生成矩陣的初次發(fā)送時(shí)的簡(jiǎn)約標(biāo)準(zhǔn)形的生成矩陣，最終，使用上述初次發(fā)送時(shí)的簡(jiǎn)約標(biāo)準(zhǔn)形的生成矩陣和固定長(zhǎng)度的信息(m)生成碼字；以及調(diào)制單元，對(duì)于上述碼字進(jìn)行預(yù)定的數(shù)字調(diào)制后進(jìn)行發(fā)送，在從接收側(cè)的通信裝置取得了NAK的情況下，上述編碼單元根據(jù)上述再發(fā)送控制單元的控制，基于與比當(dāng)前的編碼率低一階的編碼率相對(duì)應(yīng)的奇偶檢驗(yàn)矩陣(相當(dāng)于上述再發(fā)送時(shí)的奇偶檢驗(yàn)矩陣的一個(gè))，生成添加奇偶，上述調(diào)制單元對(duì)于上述添加奇偶進(jìn)行預(yù)定的數(shù)字調(diào)制后進(jìn)行發(fā)送。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的通信裝置，其特征在于上述編碼單元執(zhí)行分階段決定信息長(zhǎng)度、初次發(fā)送時(shí)的編碼率以及再發(fā)送時(shí)的編碼率的處理；選擇滿足「行和列的權(quán)重一定」而且「兩部曲線上的周期數(shù)大于等于6」的成為上述初次發(fā)送時(shí)以及各再發(fā)送時(shí)的奇偶檢驗(yàn)矩陣的基礎(chǔ)的矩陣，基于該矩陣，生成與初次發(fā)送時(shí)的編碼率相對(duì)應(yīng)的基本矩陣、以及與分階段決定的各再發(fā)送時(shí)的編碼率相對(duì)應(yīng)的基本矩陣的處理；通過執(zhí)行基于上述信息長(zhǎng)度以及上述初次發(fā)送時(shí)的編碼率的高斯近似法，優(yōu)化與上述初次發(fā)送時(shí)的編碼率相對(duì)應(yīng)的奇偶檢驗(yàn)矩陣的行的權(quán)重和列的權(quán)重的次數(shù)分配，進(jìn)而基于該次數(shù)分配，通過分割與初次發(fā)送時(shí)的編碼率相對(duì)應(yīng)的基本矩陣的行權(quán)重以及/或者列權(quán)重，生成與初次發(fā)送時(shí)的編碼率相對(duì)應(yīng)的奇偶檢驗(yàn)矩陣的處理；在「包括在前一次執(zhí)行高斯近似法時(shí)生成的奇偶檢驗(yàn)矩陣(以下，稱為前一次奇偶檢驗(yàn)矩陣)」、「新生成的奇偶檢驗(yàn)矩陣是線性獨(dú)立」、「前一次奇偶檢驗(yàn)矩陣的列數(shù)＜新生成的奇偶檢驗(yàn)矩陣的列數(shù)」、「前一次奇偶檢驗(yàn)矩陣的行數(shù)＜新生成的奇偶檢驗(yàn)矩陣的行數(shù)」、「添加的列數(shù)＝添加的行數(shù)」這樣的約束條件下，通過基于比前一次執(zhí)行高斯近似法時(shí)低一階的編碼率，執(zhí)行高斯近似法，優(yōu)化與該編碼率相對(duì)應(yīng)的奇偶檢驗(yàn)矩陣的行的權(quán)重和列的權(quán)重的次數(shù)分配，進(jìn)而，通過基于該次數(shù)分配，分割相對(duì)應(yīng)的基本矩陣的行權(quán)重以及/或者列權(quán)重，生成用于添加到上述前一次奇偶檢驗(yàn)矩陣上的添加矩陣的處理；對(duì)于上述前一次奇偶檢驗(yàn)矩陣連接新生成的添加矩陣，生成再發(fā)送時(shí)的奇偶檢驗(yàn)矩陣的處理。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的通信裝置，其特征在于上述編碼單元執(zhí)行在從接收側(cè)的通信裝置取得了NAK的情況下，抽取與比當(dāng)前的編碼率低一階的編碼率相對(duì)應(yīng)再發(fā)送時(shí)的奇偶檢驗(yàn)矩陣，把上述抽取出的再發(fā)送時(shí)的奇偶檢驗(yàn)矩陣變換成簡(jiǎn)約標(biāo)準(zhǔn)形檢驗(yàn)矩陣(包括檢驗(yàn)符號(hào)生成矩陣(P+P’)，以便變換與上述當(dāng)前的編碼率相對(duì)應(yīng)的奇偶檢驗(yàn)矩陣所得到的簡(jiǎn)約標(biāo)準(zhǔn)形的檢驗(yàn)矩陣(包括檢驗(yàn)符號(hào)生成矩陣(P))成為其一部分的處理；生成包括上述檢驗(yàn)符號(hào)生成矩陣(P+P’)的、再發(fā)送時(shí)的簡(jiǎn)約標(biāo)準(zhǔn)形的生成矩陣的處理；使用上述矩陣(P’)和上述固定長(zhǎng)度的信息(m)，生成添加奇偶(＝P’×m)的處理。
全文摘要
本發(fā)明的再發(fā)送控制方法作為糾錯(cuò)碼采用LDPC碼，初次發(fā)送時(shí)，以預(yù)定的編碼率發(fā)送編碼后的碼字，再發(fā)送時(shí)，發(fā)送添加的奇偶，編碼器(101)進(jìn)行以下的處理，首先生成按照特定的編碼率所優(yōu)化的初次發(fā)送時(shí)的奇偶檢驗(yàn)矩陣、以及使上述編碼率下降的同時(shí)，分階段所優(yōu)化的再發(fā)送時(shí)的奇偶檢驗(yàn)矩陣，接著，把上述初次發(fā)送時(shí)的奇偶檢驗(yàn)矩陣變換成簡(jiǎn)約標(biāo)準(zhǔn)形的檢驗(yàn)矩陣(由檢驗(yàn)符號(hào)生成矩陣和單位矩陣構(gòu)成)，生成包括上述檢驗(yàn)符號(hào)生成矩陣的初次發(fā)送時(shí)的簡(jiǎn)約標(biāo)準(zhǔn)形的生成矩陣，接著，進(jìn)行使用上述初次發(fā)送時(shí)的簡(jiǎn)約標(biāo)準(zhǔn)形的生成矩陣和固定長(zhǎng)度的信息，生成碼字的處理，另一方面，在從接收側(cè)的通信裝置取得NAK的情況下，根據(jù)與比當(dāng)前的編碼率低一階的編碼率相對(duì)應(yīng)的奇偶檢驗(yàn)矩陣，生成添加奇偶。
文檔編號(hào)H03M13/11GK1943119SQ20048004280
公開日2007年4月4日 申請(qǐng)日期2004年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月28日
發(fā)明者松本涉 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社