在移动通信系统中编码／解码分块低密度奇偶校验码的装置和方法制造方法及图纸

公开了一种用于产生块ＬＤＰＣ码的奇偶校验矩阵的方法。该方法包括基于编码速率和码字长，确定该奇偶校验矩阵的大小；将具有该确定大小的奇偶校验矩阵划分为预定数目的块；将该块划分为对应于该信息部分的块；在从划分为第一奇偶性部分的块当中的预定的块中安排置换矩阵，并且在从划分为第二奇偶性部分的块当中的预定的块中以全下三角式安排单位矩阵；和在划分为该信息部分的块中安排该置换矩阵，使得最小循环长度被最大化，并且在该块ＬＤＰＣ码的因数图形上的权重值是不规则的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术通常涉及移动通信系统，尤其是，涉及一种用于编码/解码块低密度奇偶校验(LDPC)码的装置和方法。
技术介绍
随着在二十世纪七十年代后期在美国采用蜂窝移动通信系统，韩国开始以高级移动电话服务(AMPS)系统(第一代(1G)模拟移动通信系统)提供电话通信业务。在二十世纪九十年代中期，韩国使码分多址(CDMA)系统(第二代(2G)移动通信系统)商业化，以提供语音和低速的数据服务。在二十世纪九十年代的后期，韩国部分地部署了一种IMT-2000(国际移动电信-2000)系统(第三代(3G)移动通信系统)，目的在于推进无线多媒体服务、在世界范围内的漫游和高速数据服务。第3代移动通信系统被特别地开发以随着在服务数据量方面迅速的增长高速传送数据。也就是说，该第3代移动通信系统已经发展成数据分组业务通信系统，并且该数据分组业务通信系统传送突发分组数据给多个移动站，并且被设计成发送海量数据。该数据分组业务通信系统正在被开发用于高速数据分组服务。第3代移动通信系统正在发展成第4代(4G)移动通信系统。在先前多代移动通信系统提供的单纯的无线通信服务之外，4G移动通信系统是在用于标准化在有线通信网络和无线通信网络之间的互相作用和集成化之下的标准化。为了无线通信网络，必须开发用于以和高于有线通信网络可用的容量级别发送大量数据的技术。由于高速、大容量通信系统能够处理和发送诸如图像和无线电数据以及需要的单纯话音业务数据的数据，所以，为了改善系统性能，必须使用一种适宜的信道编码方案来提高系统发送效率。根据在数据发送期间的信道条件，移动通信系统不可避免地遭遇由于噪声、干扰和衰落出现的差错。该差错的存在导致信息数据的损失。为了降低由于差错的存在而导致的该信息数据损失，通过使用各种各样的差错控制技术有可能改善移动通信系统的可靠性。一种使用纠错码的技术是最流行使用的差错控制技术。现在将描述是典型纠错码的turbo码和低密度奇偶校验(LDPC)码。Turbo码该turbo码是一个在同步3G移动通信系统和异步3G移动通信系统中使用的纠错码。众所周知，在高速数据发送期间，该turbo码在先前用作主前向纠错码的卷积码的性能增益方面是优越的。此外，该turbo码在以下的方面是有益的，即，其可以高效地纠正由在发送信道中产生的噪音所引起的差错，从而提高该数据发送的可靠性。LDPC码该LDPC码可以基于因数图形的总和积算法使用交互解码算法被解码。因为用于该LDPC码的解码器使用基于交互解码算法的总和积算法，其比用于该turbo码的解码器是更少复杂的。此外，与用于该turbo码的解码器相比较，用于该LDPC码的解码器容易以并行处理解码器实现。当利用因数图形表示该LDPC码的时候，循环存在于该LDPC码的因数图形上。众所周知，在循环存在的该LDPC码的因数图形上交互解码没有被优化(次最适宜的)。此外，已经用实验方法证明，该LDPC码经由交互解码具有极好的性能。但是，当具有短长度的很多的循环存在于该LDPC码的因数图形当中的时候，该LDPC码性能退化。因此，正在不断地研究旨在开发一种用于设计LDPC码的技术，以便使得没有短长度的循环存在于该LDPC码的因数图形上。由于通常具有高权重密度的生成矩阵的特性，该LDPC码的编码处理已经发展成一种使用具有低权重密度的奇偶校验矩阵的编码处理。该“权重”代表一个从构成该生成矩阵和奇偶校验矩阵的成分当中具有非零的值的成分。尤其是，如果在该奇偶校验矩阵中对应于奇偶性的部分矩阵具有规则的格式，更加高效的编码是可允许的。因为该LDPC码包括具有非零值的各种各样的码，这对于在该LDPC码实际使用过程中开发用于各种类型LDPC码的高效编码算法和高效解码算法说来是非常重要的。此外，因为该LDPC码的奇偶校验矩阵确定该LDPC码的性能，其对于设计具有极好的性能的奇偶校验矩阵说来也是非常重要的。也就是说，为了产生一个高性能的LDPC码，必须同时考虑具有极好的性能的高效的奇偶校验矩阵、高效编码算法和高效解码算法。一个LDPC码是由奇偶校验矩阵定义的，在该奇偶校验矩阵中主要的成分具有0的值，并且辅助的成分除了具有0值的成分之外还具有1的值。例如，一个(N，j，k)LDPC码是具有块长度N的线性块码，并且是通过一稀疏的奇偶校验矩阵定义的，其中，每列具有j个具有1值的成分，每个行具有k个具有1值的成分，并且除了具有1值的成分之外，所有的成分都具有0值。如上所述的LDPC码被称作“规则的LDPC码”，其中在该奇偶校验矩阵中每列的权重值被固定到“j”上，并且在该奇偶校验矩阵中每行的权重值被固定到“k”上。在此处，权重值代表权重的数目。与规则的LDPC码不同，一个其中在该奇偶校验矩阵中每列的权重值和在该奇偶校验矩阵中每行的权重值不固定的LDPC码被称作“不规则的LDPC码”。通常已经知道，该不规则LDPC码比该规则的LDPC码在性能方面优越。但是，在不规则的LDPC码的情况下，因为在奇偶校验矩阵中每列的权重值和每行的权重值是不固定的，即，是不规则的，为了保证极好的性能，必须适当地调整在该奇偶校验矩阵中每列的权重值和在该奇偶校验矩阵中每行的权重值。参考图1，现在将描述作为一个(N，j，k)LDPC码的例子的(8，2，4)LDPC码的奇偶校验矩阵。图1是举例说明通常的(8，2，4)LDPC码的奇偶校验矩阵的示意图。参考图1，该(8，2，4)LDPC码的奇偶校验矩阵H由8列和4行组成，其中每列的权重值被固定为2，并且每行的权重值被固定为4。由于如上所述在该奇偶校验矩阵中每列的权重值和每行的权重值都是规则的，所以，图1所示的该(8，2，4)LDPC码变成规则的LDPC码。以下将参考图2描述结合图1所描述的该(8，2，4)LDPC码的因数图形。图2是举例说明图1的该(8，2，4)LDPC码的因数图形的示意图。参考图2，该(8，2，4)LDPC码的因数图形由8个可变节点x1211、x2213、x3215、x4217、x5219、x6221、x7223和x8225，和4个校验节点227、229、231和233组成。当一个具有权重(即，1的值)的成分存在于该(8，2，4)LDPC码的该奇偶校验矩阵的第i行和第j列彼此交叉的点上的时候，一个支路被形成在可变节点xj和第i个校验节点之间。如上所述，由于该LDPC码的奇偶校验矩阵具有很小的权重值，所以，即使是在具有相对长长度的块码中也可以经由交互解码处理执行该解码，在不断提高该块码的块长度的同时，这呈现出一种诸如turbo码的近似香农(Shannon)信道的容量限度。已经证明，使用流量传输技术的LDPC码的交互解码处理在性能方面近似接近于turbo码的交互解码处理。为了产生高性能的LDPC码，应该满足以下的条件(1)应该考虑在LDPC码的因数图形上的循环。该“循环”是指由在LDPC码的因数图形中将可变节点连接到校验节点的边缘所形成的回路，并且该循环的长度被定义为构成该循环的边缘的数目。循环在长度方面是很长的指的是，在该LDPC码的因数图形中，连接该可变节点到校验节点构成该循环的边缘的数目是很大的。相比之下，循环在长度方面是短的指的是，在该LDPC码的因数图形中，连接该可变节点到校验节点构成该循环的边缘的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于产生块低密度奇偶校验码的奇偶校验矩阵以改善纠错能力的方法，该奇偶校验矩阵具有对应于一个信息字的信息部分，并且第一奇偶性部分和第二奇偶性部分中的每一个对应于一个奇偶性，该方法包括步骤：基于当借助于该块低密度奇偶校验码编码该信息字的时候施加的编码速率和码字长，确定该奇偶校验矩阵的大小；将具有该确定的大小的奇偶校验矩阵划分为预定数目的块；将该块划分为对应于该信息部分的块、对应于第一奇偶性部分的块和对应于第二奇偶性部分的块；在来自被划分为第一奇偶性部分的块当中的预定的块中安排置换矩阵，并且在来自被划分为第二奇偶性部分的块当中的预定的块中以全下三角式安排该置换矩阵；和　在划分为该信息部分的块中安排该置换矩阵，使得最小循环长度被最大化，并且在该块低密度奇偶校验码的因数图形上的权重值是不规则的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：庆奎范，郑鸿实，金宰烈，朴圣恩，梁景喆，明世灏，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[]