Устройство и способ для передачи и приема данных в системе связи/широковещания

Устройство и способ для передачи и приема данных в системе связи/широковещания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение, в общем, относится к системе связи/широковещания.

Уровень техники

Производительность линии связи в системе связи/широковещания поддается ухудшению вследствие любого канального шума, замирания и межсимвольных помех (ISI). Соответственно, чтобы реализовывать высокоскоростные цифровые системы связи/широковещания, требующие высокоскоростную пропускную способность данных и надежность, такие как мобильная связь следующего поколения, цифровое широковещание и мобильный Интернет, необходима технология для преодоления такого шума, замирания и ISI. С этой целью, проводятся исследования над кодом с исправлением ошибок как способом для эффективного восстановления искажения информации и повышения надежности связи/широковещания.

Код проверки четности с малой плотностью (LDPC), впервые введенный Галлагером в 1960-ых, не принимался в течение многих лет вследствие сложности в реализации в те годы. Однако так как турбо-код, раскрытый Берроу, Главье и Ситимашимой в 1993, указал производительность, близкую к пропускной способности канала Шэннона, было представлено много интерпретаций относительно производительности и характеристики турбо-кода, наряду с тем, что проводились интенсивные исследования в отношении итеративного декодирования и основывающегося на графах канального кодирования. В этой связи, код LDPC был повторно исследован во второй половине 1990-ых, и, как известно, продемонстрировал производительность, близкую к пропускной способности канала Шэннона, итеративное декодирование применялось на основе алгоритма "сумма-произведение", чтобы выполнять декодирование на графе Таннера, соответствующем коду LDPC.

Код LDPC, в общем, определяется как матрица проверки четности и выражается с использованием двудольного графа, известного как граф Таннера. Кодер LDPC генерирует кодовое слово LDPC, скомпонованное из N_ldpc битов, посредством приема ввода информационного слова LDPC, скомпонованного из N_ldpc битов. Для удобства описания, предполагаем, что кодовое слово компонуется из N_ldpc битов посредством приема входного сигнала из информационного слова LDPC, скомпонованного из K_ldpc битов. То есть, посредством выполнения кодирования LDPC для информационного слова LDPC , скомпонованного из входных K_ldpc битов, генерируется кодовое слово LDPC . То есть кодовое слово LDPC является битовым потоком, скомпонованным из множества битов, и бит кодового слова LDPC представляет каждый из битов, составляющих кодовое слово. Также, информационное слово LDPC является битовым потоком, скомпонованным из множества битов, и бит информационного слова LDPC представляет каждый из битов, составляющих информационное слово. В то же время, в систематическом коде, кодовое слово скомпоновано из Здесь, обозначает биты четности, и количество битов четности задается как N_parity=N_ldpc-K_ldpc.

Кодирование LDPC включает в себя процесс определения кодового слова, удовлетворяющего условию Уравнения (1) следующим образом.

, где (1)

В Уравнении (1), 'H' обозначает матрицу проверки четности, 'c' обозначает кодовое слово, 'c_i' обозначает i-ый бит кодового слова, и 'N_ldpc' обозначает длину кодового слова.

Матрица проверки четности (H) скомпонована из N_ldpc столбцов, и представляет, что i-ый столбец имеет связь с i-ым битом кодового слова (c_i).

Согласно коду LDPC, кодирование, в общем, выполняется, когда уже было определено, что длина информационного слова и длина кодового слова равны 'K_ldpc' и 'N_ldpc', соответственно. Поэтому, существует необходимость в подходящем способе, когда вводится информационное слово более короткой длины, чем 'K_ldpc' или предполагается генерировать кодовое слово более короткой длины, чем 'N_ldpc'. Например, передатчик сокращает (K_ldpc-K_i) битов, когда информационное слово, имеющее длину K_I, вводится кодер. K_I меньше, чем длина (K_ldpc) информационного слова, требуемого для кодирования. Также, передатчик выкалывает (N_parity-N_txparity) битов, когда требуемая длина четности (N_txparity) меньше, чем длина четности (N_parity). 'N_txparity' обозначает длину фактически передаваемой четности, и определяется согласно , которая вводится, и кодовой скорости, которая необходима для передачи.

Когда некоторые биты сокращаются или выкалываются, принимая во внимание длину информационного слова и длину четности, производительность кодового слова значительно изменяется согласно тому, какие биты сокращаются или выкалываются. Соответственно, имеется необходимость в выборе сокращаемых битов и выкалываемых битов, чтобы поддерживать оптимальную производительность.

Раскрытие изобретения

Решение проблемы

Настоящее изобретение предназначено, чтобы, по существу, решать, по меньшей мере, вышеописанные проблемы и/или недостатки и чтобы обеспечивать, по меньшей мере, нижеприводимые преимущества. Соответственно, один аспект настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить устройство и способ для выбора сокращаемых и выкалываемых битов при поддержании оптимальной производительности в системе связи/широковещания.

Вышеописанные аспекты достигаются посредством обеспечения устройства и способа для передачи и приема данных в системе связи/широковещания.

Согласно одному аспекту настоящего изобретения, способ работы передатчика в системе связи включает в себя определение количества битов дополнения нулями, определение количества (N_pad) групп битов, в которых все биты дополняются с помощью нулей, дополнение всех битов в с 0-ой по (N_pad-1)-ой группах битов, указанных посредством шаблона сокращения, с помощью нулей, отображение информационных битов в битовые положения, которые не дополняются в информационных битах Боуза-Чоудхури-Хоквингема (BCH), кодирование по методу BCH информационных битов BCH, чтобы генерировать информационные биты проверки четности с малой плотностью (LDPC), и кодирование по методу LDPC информационных битов LDPC, чтобы генерировать дополненное с помощью нулей кодовое слово. Здесь шаблон сокращения определяется как порядок групп битов, определенный как 6, 5, 4, 9, 3, 2, 1, 8, 0, 7, 10 и 11.

Согласно одному аспекту настоящего изобретения, способ работы передатчика в системе связи включает в себя кодирование по методу LDPC информационных битов LDPC, чтобы генерировать кодовое слово, определение количества битов, подлежащих выкалыванию в битах четности LDPC кодового слова, определение количества (N_punc) групп битов четности, в которых все биты выкалываются, выкалывание всех битов в с 0-ой по (N_punc-1)-ой группах битов четности, указанных посредством шаблона выкалывания. Здесь шаблон выкалывания определяется как порядок групп битов четности, определенный как 29, 45, 43, 27, 32, 35, 40, 38, 0, 19, 8, 16, 41, 4, 26, 36, 30, 2, 13, 42, 46, 24, 37, 1, 33, 11, 44, 28, 20, 9, 34, 3, 17, 6, 21, 14, 23, 7, 22, 47, 5, 10, 12, 15, 18, 25, 31 и 39.

Согласно одному аспекту настоящего изобретения, способ работы приемника в системе связи включает в себя прием сокращенного кодового слова, определение количества битов дополнения нулями, определение количества (N_pad) групп битов, в которых все биты дополняются с помощью нулей, установку входных значений декодера LDPC, соответствующих всем информационным битам в с 0-ой по (N_pad-1)-ой группах битов, указанных посредством шаблона сокращения, посредством значений, которые представляют сокращенные информационные биты LDPC, установку входных значений декодера LDPC, соответствующих информационным битам, которые не дополняются нулями, посредством значений на основе принятого сокращенного кодового слова, декодирование LDPC входных значений декодера LDPC, чтобы генерировать информационные биты LDPC, и декодирование Боуза-Чоудхури-Хоквингема (BCH) информационных битов LDPC, чтобы генерировать информационные биты BCH. Здесь, шаблон сокращения определяется как порядок групп битов, определенный как 6, 5, 4, 9, 3, 2, 1, 8, 0, 7, 10 и 11.

Согласно одному аспекту настоящего изобретения, способ работы приемника в системе связи включает в себя прием проколотого кодового слова, определение количества битов, выколотых в битах четности LDPC проколотого кодового слова, определение количества (N_{punc_group}) групп битов четности, в которых все биты выколоты, установку входных значений декодера LDPC, соответствующих всем битам четности в с 0-ой по (N_{punc_group}-1)-ой группах битов четности в кодовом слове LDPC, указанных посредством шаблона выкалывания, посредством значения, представляющего выколотые биты четности, и установку входных значений декодера LDPC для невыколотых оставшихся битов четности в кодовом слове LDPC согласно значениям приема сокращенного и проколотого кодового слова. Здесь, шаблон выкалывания определяется как порядок групп битов четности, определенный как 29, 45, 43, 27, 32, 35, 40, 38, 0, 19, 8, 16, 41, 4, 26, 36, 30, 2, 13, 42, 46, 24, 37, 1, 33, 11, 44, 28, 20, 9, 34, 3, 17, 6, 21, 14, 23, 7, 22, 47, 5, 10, 12, 15, 18, 25, 31 и 39.

Согласно одному аспекту настоящего изобретения, устройство для передатчика в системе связи включает в себя блок дополнения для дополнения всех битов в с 0-ой по (N_pad-1)-ой группах битов, указанных посредством шаблона сокращения, с помощью нулей, и для отображения информационных битов в битовые положения, которые не дополняются в информационных битах BCH, блок кодирования для кодирования по методу BCH информационных битов BCH, чтобы генерировать информационные биты LDPC, и для кодирования по методу LDPC информационных битов LDPC, чтобы генерировать дополненное с помощью нулей кодовое слово, и передатчик для передачи сокращенного кодового слова. Здесь шаблон сокращения определяется как порядок групп битов, определенный как 6, 5, 4, 9, 3, 2, 1, 8, 0, 7, 10 и 11.

Согласно одному аспекту настоящего изобретения, устройство для передатчика в системе связи включает в себя блок кодирования для кодирования по методу LDPC информационных битов LDPC, чтобы генерировать кодовое слово, блок выкалывания для определения количества битов, подлежащих выкалыванию в битах четности LDPC кодового слова, для определения количества (N_punc) групп битов четности, в которых все биты выкалываются, и для выкалывания всех битов в с 0-ой по (N_punc-1)-ой группах битов четности, указанных посредством шаблона выкалывания, и передатчик для передачи проколотого кодового слова. Здесь шаблон выкалывания определяется как порядок групп битов четности, определенный как 29, 45, 43, 27, 32, 35, 40, 38, 0, 19, 8, 16, 41, 4, 26, 36, 30, 2, 13, 42, 46, 24, 37, 1, 33, 11, 44, 28, 20, 9, 34, 3, 17, 6, 21, 14, 23, 7, 22, 47, 5, 10, 12, 15, 18, 25, 31 и 39.

Согласно одному аспекту настоящего изобретения, устройство для приемника в системе связи включает в себя приемник для приема сокращенного кодового слова, блок восстановления сокращенных битов для установки входных значений декодера LDPC, соответствующих всем информационным битам в с 0-ой по (N_pad-1)-ой группах битов, указанных посредством шаблона сокращения, посредством значений, которые представляют сокращенные информационные биты LDPC, и для установки входных значений декодера LDPC, соответствующих информационным битам, которые не дополняются с помощью нулей, посредством значений на основе принятого сокращенного кодового слова, и блок декодирования для декодирования LDPC для кодового слова LDPC, восстановленного посредством блока восстановления сокращенных битов, и для декодирования Боуза-Чоудхури-Хоквингема (BCH) для информационных битов LDPC, сгенерированных как результат декодирования LDPC. Здесь, шаблон сокращения определяется как порядок групп битов, определенный как 6, 5, 4, 9, 3, 2, 1, 8, 0, 7, 10 и 11.

Согласно одному аспекту настоящего изобретения, устройство для приемника в системе связи включает в себя приемник для приема проколотого кодового слова, и блок восстановления выколотых битов для определения количества битов, выколотых в битах четности LDPC проколотого кодового слова, для определения количества (N_{punc_group}) групп битов четности, в которых все биты выколоты, для установки входных значений декодера LDPC, соответствующих всем битам четности в с 0-ой по (N_{punc_group}-1)-ой группах битов четности в кодовом слове LDPC, указанных посредством шаблона выкалывания, посредством значения, представляющего выколотые биты четности, и для установки входных значений декодера LDPC для невыколотых оставшихся битов четности в кодовом слове LDPC согласно значениям приема сокращенного и проколотого кодового слова. Здесь, шаблон сокращения определяется как порядок групп битов четности, определенный как 29, 45, 43, 27, 32, 35, 40, 38, 0, 19, 8, 16, 41, 4, 26, 36, 30, 2, 13, 42, 46, 24, 37, 1, 33, 11, 44, 28, 20, 9, 34, 3, 17, 6, 21, 14, 23, 7, 22, 47, 5, 10, 12, 15, 18, 25, 31 и 39.

Другие аспекты, преимущества, и характерные признаки изобретения станут видны специалистам в данной области техники из последующего подробного описания, которое, при рассмотрении совместно с прилагаемыми чертежами, раскрывает варианты осуществления изобретения.

Краткое описание чертежей

Для более полного понимания настоящего раскрытия и его преимуществ, теперь осуществляется ссылка на последующее описание, рассматриваемое совместно с сопровождающими чертежами, на которых сходные ссылочные позиции представляют сходные части, при этом:

Фиг. 1 иллюстрирует пример матрицы проверки четности, доступной в системе связи/широковещания, согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 2 иллюстрирует конструкцию передатчика в системе связи/широковещания согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 3A по 3C иллюстрируют формулы отношений между матрицей проверки четности и кодовым словом в системе связи/широковещания согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 4A и 4B иллюстрируют группирование информационных битов в системе связи/широковещания согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 5A и 5B иллюстрируют группирование битов четности в системе связи/широковещания согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 6 иллюстрирует процедуру дополнения в системе связи/широковещания согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 7A и 7B иллюстрируют процедуру работы передатчика в системе связи/широковещания согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 8A и 8B иллюстрируют процедуру работы приемника в системе связи/широковещания согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 9 иллюстрирует конструкцию передатчика в системе связи/широковещания согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения; и

Фиг. 10 иллюстрирует конструкцию приемника в системе связи/широковещания согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.

Всюду на чертежах, сходные ссылочные позиции должны пониматься как ссылающиеся на сходные части, компоненты и структуры.

Наилучший вариант осуществления изобретения

Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения будут описываться здесь ниже со ссылкой на сопровождающие чертежи. В последующем описании, хорошо известные функции или конструкции для ясности и краткости подробно не описываются.

Последующее раскрывает технологию для сокращения или выкалывания некоторых битов без ухудшения производительности в кодовом слове, зависящем от кода LDPC, в системе связи/широковещания согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.

Настоящее изобретение использует понятия и названия, которые определены в системе наземного цифрового широковещания видео 2-ого поколения (DVB-T2), которая является европейским стандартом цифрового широковещания, и системе мобильного цифрового широковещания видео следующего поколения (DVB-NGH), которая в настоящее время находится в процессе стандартизации. Однако настоящее изобретение не ограничено этим, и применимо к другим имеющим отношение системам, которые имеют схему кодирования или декодирования.

Настоящее изобретение рассматривает матрицу проверки четности структуры, проиллюстрированной на фиг. 1, которая является систематической структурой, в которой кодовое слово включает в себя нетронутое информационное слово. Настоящее изобретение, как изложено ниже, будет описываться на основе матрицы проверки четности из фиг. 1, но применимый объем настоящего изобретения этим не ограничивается.

На фиг. 1, 'N_ldpc' обозначает длину кодового слова LDPC и также обозначает длину столбцов матрицы проверки четности из фиг. 1, и 'K_ldpc' обозначает длину информационного слова и также обозначает длину столбцов матрицы 110 части информационного слова из фиг. 1. Длина кодового слова LDPC или информационного слова представляет количество бит, включенных в кодовое слово LDPC или информационное слово, таким образом, информационное слово может, в общем, называться информационные биты. 'M' обозначает интервал, в котором шаблон столбца повторяется в матрице 110 части информационного слова, и 'Q_ldpc' обозначает размер, в котором каждый столбец сдвинут в матрице 110 части информационного слова. Значения целых чисел (M и Q_ldpc) определяются так, что удовлетворяется . Также является целым числом. Значения 'M' и 'Q_ldpc' изменяются согласно длине кодового слова и кодовой скорости.

Ссылаясь на фиг. 1, в матрице проверки четности выделяют матрицу 110 части информационного слова и матрицу 120 части четности. Матрица 110 части информационного слова включает в себя K_ldpc столбцов. Матрица 120 части четности включает в себя N_parity=N_ldpc-K_ldpc столбцов. Количество строк матрицы проверки четности является равным количеству (N_ldpc-K_ldpc) столбцов матрицы 120 части четности.

В матрице 120 части четности, включающей в себя K_ldpc-ый столбец матрицы проверки четности по (N_ldpc-1)-ый столбец, положения элементов, имеющих вес 1, т.е. значение '1', имеют двойную диагональную структуру. Соответственно, степени оставшихся столбцов за исключением (N_ldpc-1)-ого столбца среди столбцов, включенных в матрицу 120 части четности, все равны '2', и степень последнего (N_ldpc-1)-ого столбца равняется '1'.

Ссылаясь на фиг. 1, структура матрицы 110 части информационного слова, включающая в себя 0-ой столбец по (K_ldpc-1)-ый столбец в матрице проверки четности, подчиняется следующему правилу. Во-первых, K_ldpc столбцов, соответствующих информационному слову в матрице проверки четности, разделяются на групп столбцов. Столбцы, принадлежащие одной и той же группе столбцов, имеют отношение, в котором столбцы взаимно сдвинуты настолько, как 'Q_ldpc'. Во-вторых, предполагая, что 'D_i' обозначает степень 0-ого столбца i-ой группы столбцов и обозначает положение каждой строки, где располагается '1', индекс строки, в которой располагается k-ый вес 1 в j-ом столбце внутри i-ой группы столбцов, определяется как в Уравнении (2) следующим образом.

(2)

В Уравнении (2) выше, обозначает индекс строки, в которой k-ый вес 1 располагается в j-ом столбце внутри i-ой группы столбцов, 'N_ldpc' обозначает длину кодового слова LDPC, 'K_ldpc' обозначает длину информационного слова, 'D_i' обозначает степени столбцов, принадлежащих i-ой группе столбцов, и 'M' обозначает количество столбцов, принадлежащих одной группе столбцов.

Согласно вышеописанному правилу, степени столбцов, принадлежащих i-ой группе столбцов, равны 'D_i' и являются одинаковыми. Информация хранения кода LDPC в матрице проверки четности согласно вышеописанному правилу просто выражается следующим образом.

Например, когда 'N_ldpc' равняется '30', 'K_ldpc' равняется '15', и 'Q_ldpc' равняется '3', информация положения строк, в которых располагается вес 1 в каждом из 0-вых столбцов среди трех групп столбцов, выражается как последовательности, известные как 'последовательность положений веса 1', и указана в Уравнении (3) следующим образом.

(3)

В Уравнении (3), обозначает индекс строки, в которой k-ый вес 1 располагается в j-ом столбце внутри i-ой группы столбцов.

Последовательность положений веса 1 из Уравнения 3 выше, обозначающая индекс строки, в которой '1' располагается в 0-ом столбце каждой из групп столбцов, более просто выражается как в Таблице 1 следующим образом.

Таблица 1 представляет положение элемента, имеющего вес 1, т.е. значение '1' в матрице проверки четности. i-ая последовательность положений веса 1 выражается посредством индекса строки, в которой вес 1 располагается в 0-ом столбце, принадлежащем i-ой группе столбцов. С использованием Таблицы 1, является доступным генерировать 15×15 матрицу части информационного слова 30×15 матрицы проверки четности. И, с использованием Таблицы 1, является также доступным генерировать полную 30×15 матрицу проверки четности, так как структура 15×15 матрицы части четности определяется, как имеющая двойную диагональную структуру.

Фиг. 2 иллюстрирует передатчик в системе связи/широковещания согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.

Как проиллюстрировано на фиг. 2, передатчик включает в себя контроллер 202, блок 204 дополнения нулями (0), кодер 206 Боуза, Чоудхури, Хоквингхема (BCH), кодер 208 LDPC, и блок 210 выкалывания. Кодер обычно состоит из кодера 206 BCH и кодера 208 LDPC или кодер также состоит из блока 204 дополнения нулями, кодера 206 BCH, кодера 208 LDPC и блока 210 выкалывания.

Блок 204 дополнения нулями дополняет, по меньшей мере, один бит, имеющий значение '0', к информационным битам. Посредством этого, блок 204 дополнения нулями обеспечивает соответствующую длину входного битового потока кодера 206 BCH. Например, блок 204 дополнения нулями может дополнительно дополнять каждый из информационных битов после определения положения, по меньшей мере, одного бита 0. Также, блок 204 дополнения нулями может заменять информационные биты вместо битов 0 в положении не бита 0 в потоке битов 0 длины входного битового потока кодера 206 BCH, полностью скомпонованного из битов 0. Подробно, информационные биты , имеющие длину K_I, вводятся в блок 204 дополнения нулями. И, блок 204 дополнения нулями принимает информацию для дополнения нулями от контроллера 202. Информация для дополнения нулями является битовыми положениями, подлежащими дополнению с помощью нулей, и/или количеством битов, подлежащих дополнению с помощью нулей. И блок 204 дополнения нулями дополняет биты с помощью нулей с использованием упомянутой информации, тем самым генерируя информационные биты BCH , имеющие длину K_bch. Процесс определения положений и/или количества битов, подлежащих дополнению, описывается следующим образом.

Посредством выполнения кодирования BCH для информационных битов BCH , кодер 206 BCH генерирует (K_ldpc-K_bch) битов четности BCH, и генерирует кодовое слово BCH . Кодовое слово BCH является информационными битами LDPC для кодирования LDPC, и вводится в кодер 208 LDPC. Кодирование BCH является технологией, широко известной в данной области техники, и раскрывается в документах, таких как "Bose, R. C.; Ray-Chaudhuri, D. K. (March 1960), "On A Class of Error Correcting Binary Group Codes", and Information and Control 3 (1): 68-79, ISSN 0890-5401". Таким образом, в настоящем изобретении его подробное описание опускается.

Посредством выполнения кодирования LDPC для информационных битов LDPC , кодер 208 LDPC генерирует кодовое слово LDPC . То есть, кодер 208 LDPC определяет кодовое слово LDPC на основе матрицы проверки четности.

Блок 210 выкалывания принимает кодовое слово LDPC и выкалывает некоторые биты в кодовом слове LDPC. Блок 210 выкалывания может удалять, вместе с выкалыванием, биты, дополненные посредством блока 204 дополнения нулями. В этом случае, блок 210 выкалывания может называться 'блок удаления и выкалывания нулей'. Когда функция удаления дополненных битов исключена, блок 204 дополнения нулями также пропускается. То есть, вместо дополнения битов и генерирования информационных битов BCH в блоке 204 дополнения нулями, контроллер 202 может удалять столбец, соответствующий дополненному биту, в матрице проверки четности, используемой в кодере 208 LDPC. И затем вышеописанная матрица проверки четности, чьи некоторые столбцы удалены, может сохраняться в памяти. Посредством удаления столбца, соответствующего дополненному биту, получается идентичный результат, несмотря на отсутствие обработки дополнения и удаления.

Контроллер 202 обеспечивает блок 204 дополнения нулями информацией для определения положения и/или количества битов, подлежащих дополнению с помощью нулей, обеспечивает кодер 206 BCH информацией, относящейся к количеству и положениям битов четности BCH, обеспечивает кодер 208 LDPC информацией, такой как кодовая скорость, длина кодового слова и матрица проверки четности, и обеспечивает блок 210 выкалывания информацией для определения количества и/или положений битов, подлежащих выкалыванию. Когда блок 210 выкалывания имеет функцию устранения нулей, контроллер 202 обеспечивает блок 210 выкалывания информацией для определения положения и/или количества битов, подлежащих дополнению с помощью нулей, идентично с обеспечением в блок 204 дополнения нулями. Также, когда операции блока 204 дополнения нулями, кодера 206 BCH, и блока 210 выкалывания являются ненужными, контроллер 202 может управлять блоком 204 дополнения нулями, кодером 206 BCH, и блоком 210 выкалывания, чтобы они не осуществляли операции.

В вышеописанной конструкции, после дополнения посредством блока 204 дополнения нулями, биты, дополненные с помощью нулей, не передаются, так как биты, дополненные с помощью нулей, удаляются посредством блока 210 выкалывания. Сокращение, в общем, содержит дополнение битами с помощью нулей перед кодированием и устранение дополненных с помощью нулей битов после кодирования.

В одном варианте осуществления, проиллюстрированном на фиг. 2, вывод блока 204 дополнения нулями вводится в кодер 206 BCH. Однако согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения, кодер 206 BCH пропускается. То есть, система может не использовать код BCH и, в этом случае, вывод блока 204 дополнения нулями напрямую вводится в кодер 208 LDPC. Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, кодер 206 BCH и блок 204 дополнения нулями меняются местами. То есть, начальные информационные биты перед дополнением вводятся в кодер 206 BCH, вывод кодера 206 BCH обеспечивается в блок 204 дополнения нулями, и вывод блока 204 дополнения нулями обеспечивается в кодер 208 LDPC.

Передатчик может предварительно сохранять информацию положения битов, подлежащих сокращению или выкалыванию, согласно предварительно определенному индексному порядку или, после определения посредством операции согласно предварительно определенному правилу, может выбирать положения битов, подлежащих сокращению или выкалыванию, из информационных битов или кодового слова LDPC на основе количества сокращаемых или выкалываемых битов. Для удобства описания, в настоящем изобретении, порядок сокращаемых битов называется 'шаблон сокращения', и порядок выкалываемых битов называется 'шаблон выкалывания'. Шаблон сокращения или шаблон выкалывания также означает порядок сокращаемых групп битов или порядок выкалываемых групп битов четности, который описывается ниже.

Чтобы применять сокращение и выкалывание к входному битовому потоку переменной длины, настоящее изобретение определяет шаблон сокращения и шаблон выкалывания, и выбирает биты, подлежащие сокращению/выкалыванию, согласно количеству сокращаемых/выкалываемых битов и шаблону сокращения/выкалывания.

Последующее является примером сокращения и выкалывания. Предполагая, что длина (K_I) информационных битов, вводимых в блок 204 дополнения нулями, равняется '5', длина (K_bch) информационных битов BCH, которые являются входным битовым потоком кодера 206 BCH, равняется '8', длина (K_ldpc) информационных битов LDPC, которые являются входным битовым потоком кодера 208 LDPC, равняется '10', и длина (N_ldpc) кодового слова LDPC, которое является выходным битовым потоком кодера 208 LDPC, равняется '20', количество (K_bch-K_I) сокращаемых битов равняется '3(=8-5)'. Предполагая, что шаблон сокращения определяется как {7, 1, 4, 6, 2, 8, 3, 5, 0, 9}, шаблон выкалывания определяется как {1, 4, 8, 6, 3, 0, 2, 5, 7, 9}, и количество выкалываемых битов равняется '4', сокращение и выкалывание выполняются следующим образом.

Например, если вводится в блок 204 дополнения нулями, из блока 204 дополнения нулями выводятся информационные биты BCH . Количество сокращаемых битов равняется '3', так что используются предшествующие три значения в шаблоне сокращения, и равны '7', '1', и '4', так что сокращение выполняется в положениях . Другими словами, биты в положениях дополняются с помощью нулей и входные биты последовательно отображаются в положения, в которых биты не дополняются. То есть, выходные информационные биты BCH блока 204 дополнения нулями задаются как = . 'M' вводится в кодер 206 BCH, и информационные биты LDPC, которые являются входным битовым потоком кодера 208 LDPC, выводятся из кодера 206 BCH. Код BCH является систематическим кодом, и нетронутые информационные биты BCH существуют в кодовом слове. Поэтому, информационные биты LDPC, которые являются выходным битовым потоком (I_ldpc) кода BCH, задаются как в Уравнении (4) следующим образом.

(4)

В Уравнении (4), 'I_ldpc' обозначает кодовое слово BCH, которое является информационными битами LDPC, 'i_j' обозначает j-ый бит информационных битов LDPC, 'm_j' является j-ым битом дополненного с помощью 0 битового потока и обозначает j-ый информационный бит BCH информационных битов LDPC, 'p_bch,j' обозначает j-ый бит четности информационных битов LDPC, и 's_j' обозначает j-ый бит информационных битов.

Выходной битовый поток (C_ldpc) кодера 208 LDPC задается как в Уравнении (5) следующим образом.

(5)

В Уравнении (5), 'C_ldpc' обозначает кодовое слово LDPC, 'c_j' обозначает j-ый бит кодового слова LDPC, 'i_j' обозначает j-ый бит кодового слова BCH, который является информационными битами LDPC, 'm_j' является j-ым битом дополненного с помощью 0 битового потока и обозначает j-ый информационный бит BCH информационных битов LDPC, 's_j' обозначает j-ый бит информационных битов, 'p_bch,j' обозначает j-ый бит четности информационных битов LDPC, и 'p_j' обозначает j-ый бит четности кодового слова LDPC.

Выходной битовый поток (C_ldpc), который является кодовым словом LDPC, вводится в блок 210 выкалывания, биты, дополненные посредством блока 204 дополнения нулями, удаляются, четыре бита четности выкалываются согласно шаблону выкалывания. Предшествующие четыре значения в шаблоне выкалывания равны '1', '4', '8', и '6', что означает, что и p₆ выкалываются. Таким образом, выходной битовый поток, который является сокращенным и выколотым кодовым словом, задается как в Уравнении (6) следующим образом.

(6)

В Уравнении (6), 's_j' обозначает j-ый бит информационных битов, 'p_bch,j' обозначает j-ый бит четности кодового слова BCH, которое является информационными битами LDPC, и 'p_j' обозначает j-ый бит четности кодового слова LDPC.

Как описано выше, когда передатчик выполняет сокращение и выкалывание для потока информационных битов (S) переменной длины, передатчик определяет шаблон сокращения и шаблон выкалывания, и определяет положения сокращаемых и выкалываемых битов в шаблоне сокращения и шаблоне выкалывания, с использованием такого количества значений как количество сокращаемых и выкалываемых битов.

В частности, при выполнении кодирования LDPC на основе матрицы проверки четности, имеющей структуру из фиг. 1, порядок сокращаемых и выкалываемых битов определяется в единице группы битов. То есть, настоящее изобретение разделяет информационные биты и биты четности на множество групп, включающих в себя биты предварительно определенного количества, определяет порядок сокращаемых и выкалываемых групп, и затем сокращает и выкалывает такое количество битов как требуемое количество согласно шаблону сокращения и шаблону выкалывания, определенным в единице группы битов.

В вышеописанной обработке сокращения и выкалывания, дополнение выполняется для входных битов кодера 206 BCH, порядок входных битов кодера 206 BCH являются таким же как порядок входных битов кодера 208 LDPC. Также, в комбинированной производительности кода LDPC и кода BCH, производительность кодового слова LDPC является более доминирующей, таким образом порядок сокращения определяется на основе характеристики кодового слова LDPC. В частности, порядок сокращения определяется в единице группы битов информационных битов, соответствующих группе столбцов в матрице проверки четности, когда код LDPC основывается на матрице проверки четности, имеющей структуру из фиг. 1.

Фиг. 3A по 3C иллюстрируют формулы отношений между матрицей проверки четности и кодовым словом в системе связи/широковещания согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 3A иллюстрирует отношение между матрицей проверки четности (H) и кодовым словом (c). Как описано выше, условие удовлетворяется и, в кодовом слове , информационные биты задаются как и биты четности задаются как .

Фиг. 3B иллюстрирует другое выражение условия . На фиг. 3B, перемножение матрицы проверки четности (H) и кодового слова (c) выражается как сумма умножений соответствующих битов кодового слова и соответствующих столбцов матрицы проверки четности. То есть, является линейной комбинацией битов кодового слова и столбцов матрицы проверки четности (H). То есть, если бит кодового слова равняется '0', i-ый столбец (h_i) матрицы проверки четности умножается на '0'. Это тождественно тому, что i-ый столбец (h_i) не входит в линейную комбинацию. Другими словами, когда бит кодового слова сокращается, задано . Таким образом, получается идентичный результат, как если бы i-ый столбец был удален в матрице пров