Устройство и способ для генерирования матрицы проверки четности в системе связи с использованием линейных блочных кодов и устройство передачи/приема и способ для использования этого

Устройство и способ для генерирования матрицы проверки четности в системе связи с использованием линейных блочных кодов и устройство передачи/приема и способ для использования этого

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится, в общем, к системе связи с использованием линейных блочных кодов и, более конкретно, к устройству передачи/приема и способу для генерирования линейных блочных кодов в конкретной форме.

Уровень техники

В системах беспроводной связи эффективность линий связи значительно ухудшается вследствие различных шумов, затухания и межсимвольных помех (ISI) каналов. Поэтому, чтобы реализовывать высокоскоростные цифровые системы связи, требующие высокой пропускной способности данных и надежности, такие как система мобильной связи следующего поколения, система цифрового широковещания и система мобильного интернета, является важным разработать технологии, чтобы справляться с шумами, затуханием и ISI. В последнее время были изучены коды с исправлением ошибок, чтобы улучшать надежность связи посредством эффективного восстановления искажения информации.

Код проверки четности низкой плотности (LDPC) будет указываться здесь в качестве примера линейного блочного кода, но настоящее изобретение не ограничено кодом LDPC.

Код LDPC обычно представляется с использованием графового представления, и многие его характеристики могут анализироваться с помощью теории графов и способов на основе алгебры и теории вероятностей. В общем графовая модель канальных кодов является полезной не только в описании кода, но также может рассматриваться как сеть связи, в которой вершины обмениваются сообщениями через ребра, если информация о кодированных битах отображается в вершины в графе и отношения между битами отображаются в ребра в графе, таким образом делая возможным выводить естественный алгоритм декодирования. Например, в решетке, которая является некоторым типом графа, выведенный алгоритм декодирования может включать в себя хорошо известный алгоритм Витерби и алгоритм Бала (Bahl), Кока (Cocke), Джелинека (Jelinek) и Равива (Raviv) (BCJR).

Код LDPC, в общем, определяется как матрица проверки четности и может представляться с использованием двудольного графа, который указывается как граф Таннера (Tanner). В двудольном графе вершины разделяются на два разных типа, и код LDPC представляется посредством двудольного графа, включающего в себя вершины, называемые переменные узлы и узлы проверки. Переменные узлы отображаются в кодированные биты на основе один к одному.

Фиг.1 иллюстрирует пример матрицы H₁ проверки четности кода LDPC, которая включает в себя четыре строки и восемь столбцов.

Ссылаясь на фиг.1, имея восемь столбцов, матрица H₁ проверки четности генерирует кодовое слово длины 8 в коде LDPC, и ее столбцы отображаются в восемь кодированных битов на основе один к одному.

Фиг.2 иллюстрирует граф Таннера, соответствующий матрице H₁ проверки четности из фиг.1.

Ссылаясь на фиг.2, граф Таннера кода LDPC включает в себя восемь переменных узлов x₁ 202, x₂ 204, x₃ 206, x₄ 208, x₅ 210, x₆ 212, x₇ 214, и x₈ 216 и четыре узла 218, 220, 222 и 224 проверки. i-й столбец и j-я строка матрицы H₁ проверки четности кода LDPC отображаются в переменный узел x_i и j-й узел проверки соответственно. В дополнение, значение 1, т.е. ненулевое значение, в точке, где i-й столбец и j-я строка матрицы H₁ проверки четности кода LDPC пересекают друг друга, означает, что на графе Таннера существует ребро, соединяющее переменный узел x_i с j-м узлом проверки, как проиллюстрировано на фиг.2.

В графе Таннера кода LDPC степень каждого переменного узла и узла проверки показывает количество ребер, соединенных с узлом, и равняется количеству элементов, чьи значения не '0' в строке или столбце, соответствующем узлу в матрице проверки четности кода LDPC. Например, на фиг.2, степени переменных узлов x₁ 202, x₂ 204, x₃ 206, x₄ 208, x₅ 210, x₆ 212, x₇ 214 и x₈ 216 - это 4, 3, 3, 3, 2, 2, 2 и 2 соответственно, и степени узлов 218, 220, 222 и 224 проверки - это 6, 5, 5 и 5 соответственно. В дополнение, количество элементов, чьи значения не равны '0' в столбцах матрицы H₁ проверки четности на фиг.1, которые соответствуют переменным узлам на фиг.2, являются идентичными их ассоциированным степеням 4, 3, 3, 3, 2, 2, 2 и 2 соответственно, и количества элементов, чьи значения не равны '0' в строках матрицы H₁ проверки четности на фиг.1, которые соответствуют узлам проверки на фиг.2, являются идентичными их ассоциированным степеням 6, 5, 5 и 5 соответственно.

Чтобы выразить распределение степеней для узлов кода LDPC, предполагая, что отношение количества переменных узлов со степенью =i к полному количеству переменных узлов это f_i, и отношение количества узлов проверки со степенью =j к полному количеству узлов проверки это g_i, в коде LDPC, соответствующем фиг.1 и 2, f₂=4/8, f₃=3/8 и f₄=1/8; f_i=0 для i2, 3, 4; g₅=3/4 и g₆ 1/4; и g_i=0 для j5, 6. Если длина кодового слова в коде LDPC, т.е. количество столбцов в матрице проверки четности, - это N, и количество строк - это N/2, плотность элементов, чьи значения не равны '0' во всей матрице проверки четности, имеющей вышеописанное распределение степеней, вычисляется в соответствии с Уравнением (1) ниже:

В Уравнении (1) плотность '1' уменьшается с увеличением N в матрице проверки четности. В общем, так как для кода LDPC, плотность ненулевых элементов является обратно пропорциональной длине кодового слова N, код LDPC с большим значением для N имеет очень низкую плотность. Словосочетание 'низкая плотность' в названии кода LDPC было выведено из этого принципа.

Фиг.3 является диаграммой, иллюстрирующей схематическую структуру кода LDPC. Конкретно, фиг.3 иллюстрирует характеристики матрицы проверки четности кода LDPC, имеющего конкретную структуру. Для ссылки, код LDPC, проиллюстрированный на фиг.3, был принят как стандартная технология в европейских стандартах цифрового широковещания, таких как DVB-S2, DVB-T2, и DVB-C2 и т.д.

Ссылаясь на фиг.3, N₁ обозначает длину кодового слова в коде LDPC, K₁ обозначает длину информационного слова, и (N₁-K₁) обозначает длину битов четности. В дополнение, целые числа M₁ и q определяются посредством q=(N₁-K₁)/M₁. K₁/M₁ также является целым числом. Для удобства описания, будет предполагаться, что матрица проверки четности из фиг.3 является первой матрицей H₁ проверки четности.

В матрице проверки четности из фиг.3 часть четности (соответствующая битам четности), включающая в себя K₁-й по (K₁-1)-й столбцы, имеет структуру в дуальной (дву-) диагональной форме. Поэтому в отношении распределения степеней столбцов, соответствующих части четности, все столбцы имеют степень 2, за исключением последнего столбца, имеющего степень 1.

В матрице проверки четности, часть информационного слова, состоящая из 0-го по (K₁-1)-й столбцы, имеет структуру, которая формируется согласно следующим правилам.

Правило (1): Все из K₁/M₁ групп столбцов генерируются посредством группирования K₁ столбцов для информационного слова в M₁ группы в матрице проверки четности. Каждый столбец в каждой группе столбцов формируется согласно Правилу (2) ниже.

Правило (2): Во-первых, определяются местоположения 1 в каждом 0-м столбце в i-й группе столбцов (где i=0, 1, …, K₁/M₁-1). Степень 0-го столбца в i-й группе столбцов представляется посредством D_i. Если местоположения строк с 1 - это , то местоположения строк с 1 в j-м столбце (где j=1, 2, …, M₁-1) в i-й группе столбцов могут определяться, как показано в Уравнении (2) ниже:

Согласно правилам выше, степени столбцов в i-й группе столбцов все являются D_i.

Как более подробный пример, в отношении каждого 0-го столбца в каждой из трех групп столбцов для N₁=30, K₁=15, M₁=5, q=3 информация местоположения строк с 1 может представляться следующим образом. Например, если {0, 1, 2} - это 0-я группа столбцов, {0, 1, 2} показывает, что 1 существует в 0-й строке, 1-й строке и 2-й строке в 0-м столбце в 0-й группе столбцов.

Для информации о строках с 1 в каждом 0-м столбце в каждой группе столбцов, только информация местоположения может представляться на основе группы столбцов для удобства следующим образом:

То есть последовательность последовательно представляет информацию о строках с 1 для 0-го столбца в i-й группе столбцов.

Посредством составления матрицы проверки четности с использованием информации в вышеописанном подробном примере и Правил (1) и (2), код LDPC, имеющий такую же концепцию, как код кода LDPC со структурой из фиг.3, может генерироваться, как проиллюстрировано на фиг.4.

Далее, ссылка будет делаться на процесс выполнения кодирования LDPC с использованием матрицы проверки четности.

Для удобства информационные биты с длиной K₁ представляются посредством и биты четности с длиной N₁-K₁ представляются посредством . Код LDPC, описанный подробно ниже, имеет характеристики N₁=16200, K₁=10800, M₁=360 и q=15.

Способ кодирования кода LDPC

Этап 1: Инициализируют биты четности.

Этап 2: Информация о строках с 1 в 0-м столбце в первой группе столбцов информационного слова вызывается из информации о сохраненной матрице проверки четности.

С использованием вызванной информации и информационного бита i₀ конкретные биты четности p_x обновляются, как показано в Уравнении (3) ниже, где х - это значение, для

В Уравнении (3) ⊕ представляет двоичное добавление и является взаимозаменяемым с .

Этап 3: Для следующих 359 информационных битов i₁,i₂,…,i₃₅₉, следующих за i₀, получается значение Уравнения (4) ниже:

В Уравнении (4) x является значением , для k=1, 2, …, 13. Следует отметить, что Уравнение (4) является аналогичным в концепции Уравнению (2).

С использованием значений, полученных в Уравнении (4), выполняется операция, аналогичная операции Уравнения (3). То есть p{x+(m mod M₁)×q}mod(N₁-K₁) обновляется для i_m.

Например, для m=1, т.е. для i₁, p{x+q}mod(N₁-K₁) обновляется, как показано в Уравнении (5) ниже:

Следует отметить, что в Уравнении (5) q=15. Вышеописанный процесс выполняется аналогичным образом для m=1, 2, …, 359.

Этап 4: Как и на Этапе 2, информация о вызывается для 361^го информационного бита i=360, чтобы обновить конкретные биты четности p_x, где x - это . Для следующих 359 информационных битов i₃₆₁,i₃₆₂,…,i₇₁₉, следующих за i=360, , (для m=361, 362, …, 719) обновляются посредством применения Уравнения (4) аналогичным образом.

Этап 5: Для каждой из групп 360 информационных битов Этапы 2, 3, и 4 повторяются. Наконец, биты четности определяются с использованием Уравнения (6) ниже:

В Уравнении (6) биты p_i являются битами четности, которые полностью подверглись кодированию LDPC.

Соответственно, с использованием вышеописанного способа кодирования LDPC кодирование выполняется посредством Этапов 1 по 5.

Является хорошо известным, что эффективности обычных кодов LDPC близко связаны с циклическими характеристиками графа Таннера. В частности, было определено посредством экспериментирования, что ухудшение эффективности может происходить, если имеется много циклов короткой длины в графе Таннера. Поэтому, чтобы разрабатывать коды LDPC, имеющие отличную эффективность, должны приниматься во внимание циклические характеристики на графе Таннера.

Вкратце, циклические характеристики являются количеством узлов, которые ребро проходит, будучи в графе Таннера, ребро, начинающееся в одном переменном узле, возвращается в упомянутый переменный узел после прохождения по меньшей мере одного узла проверки и других переменных узлов. Например, на фиг.2, путь 202 -> 218 -> 204 -> 220 -> 202 может пониматься как один цикл. Важно разрабатывать коды LDPC так, что такие циклические характеристики имеют оптимальную длину, которая не является слишком короткой или длинной.

Однако является очень трудным построить матрицу проверки четности очень большого кода LDPC, чья длина кодового слова около десятков тысяч бит, принимая во внимание циклические характеристики на графе Таннера. Фактически, не было еще предложено способа построения, который улучшает циклические характеристики кодов LDPC, имеющих конкретную структуру из фиг.3. В реальности, в кодах LDPC, имеющих вышеописанную структуру, минимальный уровень ошибок наблюдается при высоком отношении сигнала к шуму (SNR), так как оптимизация циклических характеристик на графе Таннера не рассматривается.

Соответственно, для построения кодов LDPC, имеющих конкретную структуру из фиг.3, требуется эффективный способ, который строит матрицу проверки четности при улучшении циклических характеристик.

Дополнительно, в европейских стандартах цифрового широковещания с использованием кода LDPC возможное количество длин кодированного блока кода LDPC - это только два вследствие ограниченного использования кода, и чтобы поддерживать даже эти две длины блока, сохраняются разные матрицы проверки четности.

Однако чтобы применять коды LDPC к действительной системе связи, коды LDPC должны строиться, чтобы быть подходящими для пропускной способности данных, требуемой в системе связи. Конкретно, коды LDPC, имеющие различные длины блока, требуются, чтобы поддерживать различные пропускные способности данных при запросе пользователя не только в адаптивных системах связи, использующих гибридный автоматический запрос на повторную передачу (HARQ), и адаптивную модуляцию, и кодирование (AMC), но также в системе связи, поддерживающей различные широковещательные услуги.

В дополнение, так как сохранение независимой матрицы проверки четности для каждой длины блока кода LDPC уменьшает эффективность памяти, имеется необходимость, чтобы исследовать новый способ для эффективной поддержки различных длин блока из заданной существующей матрицы проверки четности без построения новой матрицы проверки четности.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Техническая проблема

Соответственно, настоящее изобретение предназначено, чтобы обращаться к, по меньшей мере, вышеописанным проблемам и/или недостаткам и чтобы обеспечивать, по меньшей мере, преимущества, описанные ниже. Один аспект настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить способ генерирования матрицы проверки четности для генерирования линейного блочного кода, имеющего переменную длину блока в системе связи.

Другой аспект настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить способ генерирования матрицы проверки четности для генерирования структурированного кода LDPC, имеющего переменную длину блока в системе связи.

Другой аспект настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить способ и устройство передачи/приема с использованием способа генерирования матрицы проверки четности.

Другой аспект настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить способ и устройство для эффективного генерирования матрицы проверки четности кода LDPC посредством частичной оптимизации циклических характеристик в разработке кода LDPC, имеющего конкретную структуру.

Другой аспект настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить способ и устройство для кодирования и декодирования кода LDPC, имеющего переменную длину блока посредством частичной оптимизации циклических характеристик из одной матрицы проверки четности в системе связи с использованием кодов LDPC.

Другой аспект настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить способ и устройство для генерирования кодов LDPC, имеющих разные длины блока, из матрицы проверки четности, построенной посредством частичной оптимизации циклических характеристик, чтобы улучшать эффективность памяти для хранения кодов LDPC.

Техническое решение

В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения, обеспечивается способ для генерирования матрицы проверки четности, используемой, чтобы генерировать линейный блочный код в передатчике/приемнике системы связи. Способ включает в себя определение базового параметра второй матрицы проверки четности, удовлетворяющей правилу, предварительно определенному по отношению к заданной первой матрице проверки четности; генерирование подматрицы, соответствующей части четности второй матрицы проверки четности, с использованием базового параметра; и генерирование подматрицы, соответствующей части информационного слова второй матрицы проверки четности, с использованием первой матрицы проверки четности и базового параметра.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения, обеспечивается способ для кодирования линейного блочного кода с использованием второй матрицы проверки четности, сгенерированной согласно вышеуказанному способу.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения, обеспечивается способ для декодирования линейного блочного кода с использованием второй матрицы проверки четности, сгенерированной согласно вышеуказанному способу.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения, обеспечивается устройство передачи в системе связи. Устройство включает в себя кодер для кодирования информационного слова в линейный блочный код; передатчик для передачи линейного блочного кода; и контроллер для определения второй матрицы проверки четности из заданной первой матрицы проверки четности согласно линейному блочному коду и управления кодером, чтобы выполнять кодирование с использованием второй матрицы проверки четности. Контроллер определяет базовый параметр второй матрицы проверки четности, удовлетворяющей правилу, предварительно определенному по отношению к заданной первой матрице проверки четности, генерирует подматрицу, соответствующую части четности второй матрицы проверки четности, с использованием базового параметра, и генерирует подматрицу, соответствующую части информационного слова второй матрицы проверки четности, с использованием первой матрицы проверки четности и базового параметра.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения обеспечивается устройство приема в системе связи. Устройство включает в себя приемник для приема сигнала, передаваемого через сеть связи; декодер для декодирования принятого сигнала, закодированного в линейном блочном коде, в информационное слово; и контроллер для определения второй матрицы проверки четности из заданной первой матрицы проверки четности согласно линейному блочному коду и управления декодером, чтобы выполнять декодирование с использованием второй матрицы проверки четности. Контроллер определяет базовый параметр второй матрицы проверки четности, удовлетворяющей правилу, предварительно определенному по отношению к заданной первой матрице проверки четности, генерирует подматрицу, соответствующую части четности второй матрицы проверки четности, с использованием базового параметра, и генерирует подматрицу, соответствующую части информационного слова второй матрицы проверки четности, с использованием первой матрицы проверки четности и базового параметра.

Описание чертежей

Вышеописанные и другие аспекты, признаки и преимущества некоторых вариантов осуществления настоящего изобретения будут более ясны из последующего описания, взятого со ссылками на сопроводительные чертежи, на которых:

Фиг.1 является диаграммой, иллюстрирующей пример матрицы проверки четности кода LDPC длины 8;

Фиг.2 является диаграммой, иллюстрирующей пример графа Таннера матрицы проверки четности кода LDPC длины 8;

Фиг.3 является диаграммой, иллюстрирующей схематическую структуру кода LDPC;

Фиг.4 является диаграммой, иллюстрирующей пример матрицы проверки четности кода LDPC;

Фиг.5 является диаграммой, иллюстрирующей способ для генерирования матрицы проверки четности линейного блочного кода согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.6 по 10 являются диаграммами, иллюстрирующими способ для генерирования матрицы проверки четности линейного блочного кода согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.11 является блок-схемой, иллюстрирующей структуру системы связи с использованием линейных блочных кодов согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.12 является блок-схемой устройства передачи с использованием линейных блочных кодов согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.13 является блок-схемой, иллюстрирующей устройство приема с использованием линейных блочных кодов согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения; и

Фиг.14 является диаграммой, иллюстрирующей операцию приема в устройстве приема с использованием линейных блочных кодов согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.

Всюду на чертежах одинаковые ссылочные позиции чертежей должны пониматься как указывающие на одинаковые элементы, признаки и структуры.

Варианты осуществления изобретения

Различные варианты осуществления настоящего изобретения будут теперь описываться подробно со ссылкой на сопровождающие чертежи. В последующем описании конкретные детали, такие как детальная конфигурация и компоненты, обеспечиваются всего лишь, чтобы способствовать всеобъемлющему пониманию этих вариантов осуществления настоящего изобретения. Поэтому должно быть очевидно специалистам в данной области техники, что различные изменения и модификации вариантов осуществления, здесь описанных, могут делаться без выхода из объема и сущности изобретения. В дополнение, описания хорошо известных функций и конструкций пропускаются для ясности и краткости.

В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, обеспечивается способ для генерирования матрицы проверки четности кода LDPC, например линейного блочного кода. Следует отметить, что способ генерирования матрицы проверки четности, описанный ниже, может применяться таким же образом к другим линейным блочным кодам, которые используют матрицу проверки четности, не только коду LDPC.

Ниже обеспечиваются способы для генерирования матрицы проверки четности кода LDPC большого размера из матрицы проверки четности заданного базового кода LDPC маленького размера. В дополнение, также обеспечиваются устройство для поддержки переменной длины блока в системе связи с использованием кодов LDPC в конкретной форме и способ для управления этим. Специалистам в данной области техники должно быть ясно, что матрица проверки четности кода LDPC маленького размера может генерироваться из матрицы проверки четности заданного кода LDPC большого размера с использованием следующих способов. Однако настоящее изобретение не ограничено поддержкой всех из построенных переменных длин блока.

Для удобства описания, код LDPC будет иметь такую же структуру, как код LDPC, построенный на основе Правил (1) и (2) предшествующего уровня техники, как проиллюстрировано на фиг.3. Дополнительно, матрица проверки четности заданного кода LDPC является первой матрицей проверки четности H₁ и ее длина кодового слова (кодированного блока) и длина информационного слова - это N₁ и K₁ соответственно. Поэтому длина четности - это (N₁-K₁). Также, M₁ и q определяются, чтобы удовлетворять , и K₁/M₁ также является целым числом.

Местоположения строк с 1 в каждом 0-м столбце в i-й (i=0,1,…,K₁/М₁-1) группе столбцов, представляющие информацию о матрице H₁ проверки четности, - это , где D_i - это степень 0-го столбца в i-й группе столбцов.

В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, обеспечивается способ для построения второй матрицы H₂ проверки четности, удовлетворяющей следующим правилам. Длина кодового слова и длина информационного слова матрицы Н₂ проверки четности - это N₂ и K₂ соответственно.

Правило (3): Для положительного целого числа p, N₂=pN₁, K₂=pK₁ и M₂=pM₁. Поэтому K₂/М₂=K₁/M₁ удовлетворяется, обеспечивая, что Н₂ равняется H₁ в количестве групп столбцов в части информационного слова. В дополнение, (N₂-K₂)/М₂=q=(N₁-K₁)/М₁ задано.

Правило (4): Н₂ и H₁ равны в распределении степеней для части информационного слова.

Местоположения строк с 1 в каждом 0-м столбце в i-й (i=0,1,…,K₂/M₂-1) группе столбцов матрицы H₂ проверки четности - это , для (k=1,2,…,D_i), где D_i - это степень 0-го столбца в i-й группе столбцов.

Правило (5): Циклические характеристики на графе Таннера для Н₂ должны быть равны или лучше, чем циклические характеристики на графе Таннера для H₁.

Правило (6): H₁ должна быть способна генерироваться из информации о Н₂.

Правило (7): Код LDPC, определенный посредством H₁, должен быть способен кодироваться с использованием информации о Н₂.

В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, обеспечивается следующий способ для генерирования матрицы проверки четности кода LDPC, как проиллюстрировано на блок-схеме из фиг.5, чтобы генерировать матрицу Н₂ проверки четности кода LDPC, удовлетворяющего Правилам (3), (4), (5), (6) и (7). Для легкости описания предполагается, что в Правиле (4) удовлетворяется без потери общности.

Способ генерирования матрицы проверки четности кода LDPC

Фиг.5 является диаграммой, иллюстрирующей способ для генерирования матрицы проверки четности линейного блочного кода согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.

Ссылаясь на фиг.5, на этапе 510 определяются базовые параметры матрицы H₂ проверки четности, подлежащей генерированию. Базовые параметры включают в себя длину кодового слова (т.е. кодированного блока) кода LDPC, и размер, в котором информационное слово должно подвергаться группированию, т.е. размер группы столбцов в матрице H₂ проверки четности.

На этапе 520 подматрица, соответствующая битам четности матрицы H₂ проверки четности, определяется в предварительно определенной структуре. Более конкретно, операция этапа 520 включает в себя следующие Этапы 1 и 2.

Этап 1: (N₂-K₂)×(N₂-K₂) матрица, имеющая такую же структуру, что и у подматрицы, соответствующей битам четности из фиг.3, устанавливается как подматрица, соответствующая части четности Н₂.

Этап 2: 'i' инициализируется на 0 (i=0).

На этапе 530 вызывается последовательность, соответствующая информационным битам заданной матрицы H₁ проверки четности. Более конкретно, операция этапа 530 включает в себя следующий Этап 3.

Этап 3: Для каждого компонента последовательности , представляющей информацию о i-й группе столбцов, соответствующей информационным битам матрицы H₁ проверки четности, определяется набор , состоящий из p элементов.

На этапе 540 из последовательности, представляющей матрицу H₁ проверки четности, определяется последовательность, соответствующая информационным битам, в матрице H₂ проверки четности с использованием следующего Этапа 4.

Этап 4: Предполагая, что компоненты подматрицы, соответствующей (i+1)-й по ((N₂-K₂)/M₂-1)-й группам столбцов, которые соответствуют информационным битам в матрице Н₂ проверки четности, все являются нулями (0), последовательно получаются последовательности , удовлетворяющие следующим условиям:

Условие (1)

Условие (2)

Среди последовательностей, удовлетворяющих Условию (1), если имеются несколько последовательностей, имеющих наилучшие циклические характеристики на графе Таннера, т.е. если имеются несколько наилучших последовательностей, то одна из них выбирается произвольно.

Этап 5: Для i=1,…,(N₂-K₂)/M₂-1 Этапы 3 и 4 повторяются. То есть этап 530 и этап 540 повторяются для i=1,…,(N₂-K₂)/M₂-1, хотя это не показано на фиг.5.

В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, генерируется на Этапе 3 выше с использованием Уравнения (7) или Уравнения (8) ниже:

В Уравнении (8) определяется, как показано в Уравнении (9) ниже:

Для более лучшего понимания способа, проиллюстрированного на фиг.5, примеры иллюстрируются на фиг.6, 7 и 8, которые будут описываться ниже. Ссылка будет сначала делаться на пример, в котором Уравнение (7) используется на Этапе 3.

Главные параметры, используемые, чтобы описывать пример из фиг.6, включают в себя M₁=3, p=2, M₂=pM₁=6, (N₁-K₁)=9 и q=(N₁-K₁)/3=3, и информация местоположения строк с 1 в 0-м столбце 603 в одной группе 601 столбцов - это 0, 5 и 7. Другими словами, можно отметить, что в 0-м столбце 603 в заданной одной группе 601 столбцов, 1 существует в 0-й, 5-й и 7-й строках. Также следует отметить, что первый и второй столбцы 605 и 607 в заданной группе 601 столбцов могут просто получаться посредством циклического сдвига местоположений 1 в 0-м столбце 603 посредством q=3 по модулю (N₁-K₁)=9. Следует отметить, что степени столбцов 603, 605 и 607 в группе 601 столбцов из фиг.6 все 3, и степени строк все 1.

Ниже будет делаться ссылка на фиг.7, описывающую структуру 0-го столбца в новой группе столбцов, получаемой из заданной группы столбцов из фиг.6.

Так как информация местоположения строк с 1 в 0-м столбце в группе столбцов из фиг.6 - это 0, 5 и 7, информация местоположения строк с 1 в 0-м столбце в новой группе столбцов может представляться как одно из {0,5,7}, {0,5,16}, {0,7,14}, {0,14,16}, {5,7,9}, {5,9,16}, {7,9,14} и {9,14,16}, когда только Уравнение (7) используется на Этапе 3.

Для информации местоположения восьми строк структуры столбца последовательно представляются, как показано посредством ссылочной позиции 701 на фиг.7.

Предполагая, что в информации местоположения восьми строк, последовательность, удовлетворяющая Условиям (1) и (2) через Этап 4 была {0,5,16} или вторым кандидатом 703, 0-й столбец в новой группе столбцов может определяться как столбец, длина строки которого - это 18, и в котором 1 существует в каждой из 0-й строке, 5-й строке и 16-й строке.

Теперь, 1-й по 5 =(M₂-1)-й столбцы будут генерироваться посредством применения способа генерирования кода LDPC в форме из фиг.6, в новый 0-й столбец. В соответствии со способом генерирования кода LDPC в форме из фиг.6, оставшиеся столбцы могут получаться посредством циклического сдвига местоположений 1 в 0-м столбце посредством q=3 по модулю (N₁-K₁)=9, как проиллюстрировано на фиг.8.

Ссылаясь на фиг.8, степени всех столбцов в группе 801 столбцов все равны 3, и степени строк все равны 1. Соответственно, фиг.8 эквивалентна фиг.6 в распределении степеней в части информационного слова.

Ссылаясь на фиг.9, обеспечивается структура 0-го столбца в новой группе столбцов, получаемой из заданной группы столбцов из фиг.6, когда Уравнение (8) используется на Этапе 3.

Так как информация местоположения строк с 1 в 0-м столбце в группе столбцов из фиг.6 - это 0, 5 и 7, информация местоположения строк с 1 в 0-м столбце в новой группе столбцов может представляться как одно из {0,10,14}, {0,10,15}, {0,11,14}, {0,11,15}, {1,10,14}, {1,10,15}, {1,11,14} и {1,11,15}, когда Уравнение (8) используется на Этапе 3.

Для информации местоположения восьми строк, структуры столбца последовательно представляются как показано посредством ссылочной позиции 901 на фиг.9.

Предполагая, что в информации местоположения восьми строк, последовательность, удовлетворяющая Условиям (1) и (2) через Этап 4 - это {0,10,15} или второй кандидат 903, 0-й столбец в новой группе столбцов может определяться как столбец, длина строки которого - это 18, и в котором 1 существует в каждой из 0-й строке, 10-й строке и 15-й строке.

Теперь, 1-й по 5 =(M₂-1)-й столбцы будут генерироваться посредством применения способа генерирования кода LDPC в форме из фиг.3 в новый 0-й столбец. В соответствии со способом генерирования кода LDPC в форме из фиг.3, оставшиеся столбцы получаются посредством всего лишь циклического сдвига местоположений 1 в 0-м столбце посредством q=3 по модулю (N₁-K₁)=9, как проиллюстрировано на фиг.10.

Ссылаясь на фиг.10, степени всех столбцов в группе 1001 столбцов - это все 3, и степени строк - это все 1, т.е. фиг.10 является эквивалентной фиг.6 в распределении степеней в части информационного слова.

Ниже предоставляется описание, чтобы показать, что способ, проиллюстрированный на фиг.5, удовлетворяет Правилам (3), (4), (5), (6) и (7).

Правила (3) и (4) удовлетворяются на базовых предположениях способа.

Ссылаясь на Правило (5), предполагая, что для всех i и k на Этапе 4, так как структура матрицы H₁ проверки четности была применена к матрице H₂ проверки четности таким же образом, H₂ равна H₁ в циклических характеристиках на графе Таннера. В этом случае, поэтому, Правило (5) удовлетворяется.

Однако, так как последовательность, имеющая наилучшие циклические характеристики на графе Таннера, выбирается на Этапе 4, последовательность, имеющая циклические характеристики, лучшие чем или равные характеристикам , выбирается для всех i и k. To есть следует отметить, что не может произойти наихудший случай, в котором циклические характеристики ухудшаются, даже хотя гарантируется, что циклические характеристики равны. Поэтому следует отметить, что Правило (5) удовлетворяется посредством Этапа 4.

Ссылаясь на Правило (6), информация о группах столбцов, представляющих матрицу Н₂ проверки четности, определяется как . Когда Уравнение (7) используется на Этапе 3, имеет форму, такую как для некоторого целого числа l. Так как N₁ и K₁ являются известными значениями, может извлекаться из с использованием Уравнения (10) ниже:

Аналогично, когда Уравнение (8) используется на Этапе 3, имеет форму, такую как для некоторого целого числа l.

Следует отметить, что, так как является кратным q, может легко извлекаться из , даже хотя значение является неизвестным из-за . Также, так как p и q являются уже известными значениями,