周波数領域パンクチャリングを行うターボ符号におけるシステマテイックビットとパリティビットを区別したパンクチャリングの検討

摘要

This paper considers a frequency-domain puncturing method, in which the systematic and parity bits are separately treated, for the previously proposed frequency-domain punctured turbo code. Conventional rate control for turbo code is achieved by time-domain puncturing, where some of the coded bits (parity bits) are punctured for increasing the code rate. Meanwhile, the proposed puncturing is done in frequency-domain. After performing the discrete Fourier transform (DFT) to the transmission coded symbols, some of the frequency components (spectrum) are punctured for increasing the code rate. Different from the conventional time-domain puncturing, the frequency-domain puncturing can transmit all the coded bits. Therefore, the coding gain is expected to increase. However, the frequency-domain puncturing operation causes the inter-symbol interference (ISI). The proposed systematic and parity bits separated puncturing can alleviate the severe ISI for the systematic bits by selecting moderate puncturing rate for these bits. The simulation results elucidate that the additional use of the frequency-domain puncturing can improve the frame error rate (FER) comparing to the pure time-domain puncturing.%本稿では，先に提案した周波数領域パンクチャリングを用いるターボ符号について，システマテイツクビットとパリティビットを区別して周波数領域パンクチャリングを行う構成を示し，従来の符号化ビットレベルの時間領域パンクチャリングやシステマテイツクビットとパリティビットを区別しない周波数領域パンクチャリングとフレーム誤り率（FER）を比較評価する．従来の符号化ビットレベルの時間領域パンクチャリングと異なり，周波数領域パンクチャリングは，符号化された送信シンボルに離散型フーリエ変換（DFT）を施し，符号化率を増大する場合いくつかの周波数スペクトラムをパンクチャリングする．このとき，すべての符号化ビットを送信できるため，誤り訂正符号化利得は増加する．しかし，周波数領域パンクチャリングは符号間干渉（ISI）が発生する問題があった．今回検討したシステマテイツクビットとパリティビットを区別する周波数領域パンクチャリングでは，システマテイツクビットのパンクチャ率を抑えることによりシステマテイツクビットに対するISIを低減し，全体としての誤り訂正符号化利得を向上することをねらった．シミュレーション結果から，周波数領域パンクチャリングを時間領域パンクチャリングに加えて用いることによって，FERを改善できることを示す．