JP3454815B1 - 符号分割多元接続移動通信システムのためのチャンネル符号化/復号化装置及び方法 - Google Patents
符号分割多元接続移動通信システムのためのチャンネル符号化/復号化装置及び方法Info
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Abstract
ラ符号から2k-2t個の一次リードミューラ符号を発生
する方法において、kを次数とするベクトルに対して線
形独立であり、 kを次数とするt個のベクトルを選択
するステップと、選択したt個のベクトルを線形組み合
せて2t個の線形組合せを発生するステップと、2t個の
線形組合せに対応する2t個の穿孔位置を求めるステッ
プと、k×kの逆行列が存在する複数のk×k行列のう
ち1つのk×k行列を選択するステップと、2t個の穿
孔位置のそれぞれを選択したk×k行列と乗算して新た
な2t個の穿孔位置を求めるステップと、2k個の一次リ
ードミューラ符号から新たな2t個の穿孔位置を穿孔し
て2k-2t個の一次リードミューラ符号を発生するステ
ップとからなる。
Description
システムの符号発生器に関し、特に、TFCI(Transpo
rt Format Combination Indicator)符号発生器及びこれ
を具現するための方法に関する。
IMT-2000システムでは、1つの物理チャンネル
内に音声サービス、画像サービス、及びデータサービス
などを支援する多様のサービスフレームを伝送する。前
記サービスフレームは、固定されたデータ伝送率で伝送
されるか、または可変のデータ伝送率で伝送される。前
記固定された伝送率で伝送される相互に異なるサービス
は、各サービスフレームの拡散率(spreading rate)を受
信機に別途に通報する必要がない。しかし、可変のデー
タ伝送率で伝送されるサービスは、データ伝送率がサー
ビスの遂行中変更されることがあるので、各サービスフ
レームの拡散率を受信機に通報すべきである。前記拡散
率は、前記データ伝送率によって決定される。
て、データの伝送速度は、データの拡散率に反比例す
る。前記各サービスが使用するフレームの伝送速度が異
なる場合、TFCIビットは、現在伝送されているサー
ビスの組合せを表示するのに使用され、前記TFCI
は、それぞれのサービスを正確に受信できるようにす
る。
ivision Duplex)の場合の例を通じて前記TFCIを使
用する方法を示す。特に、前記NB-TDDシステム
は、高速データ伝送のために8PSK(8-ary Phase shi
ft Keying)変調(modulation)を使用し、このとき、前記
TFCI値は、長さ24である符号で符号化されて伝送
される。
個のサブフレームで構成される。前記サブフレームは、
7個のタイムスロットTS(Time Slot;以下、TSと略
称する。)#0〜TS#6、ダウンリンクパイロットタ
イムスロットDwPTS、信号伝送のないガイドピリオ
ド(Guard Period)、及びアップリンクパイロットタイム
スロットUpPTSを含む。前記7個のタイムスロット
TS#0〜TS#6は、ダウンリンクタイムスロットT
S#0、TS#4、TS#5、及びTS#6とアップリ
ンクタイムスロットTS#1、TS#2、及びTS#3
とに区分される。前記タイムスロットは、データシンボ
ルを格納するデータフィールドと、前記データフィール
ドのそれぞれに格納されたデータシンボルに対応したT
FCIを格納する2個のTFCIフィールド、電力制御
のためのミッドアンブルを格納するフィールド、SSシ
ンボルを格納するフィールド、及びTPCシンボルを格
納するフィールドからなる。このとき、前記フレームの
長さTfは10msであり、前記サブフレームの長さT
sfは5msである。また、各タイムスロットのタイム長
さTslotは0.625msである。
A移動通信システムでの送信機の構造を示す。図2を参
照すると、前記TFCI符号化器200は、前記TFC
Iビットを所定の符号率によって符号化してTFCI符
号化シンボルを発生する。前記TFCI符号化シンボル
は、第1マルチプレクサ(MUX)210の1つの入力と
して提供される。このとき、図1の1個のスロットに含
まれたデータシンボル、SSシンボル、及びTPCシン
ボルで構成される他の信号が前記第1マルチプレクサ2
10の他の入力として提供される。前記TFCI符号化
シンボル、前記データシンボル、前記SSシンボル、及
び前記TPCシンボルは、前記第1マルチプレクサ21
0でマルチプレキシングされる。そうすると、前記マル
チプレキシングされた信号は、チャンネル拡散器220
によって直交符号でチャンネル拡散する。前記直交符号
で拡散した信号は、スクランブラー230によってスク
ランブリングコードとスクランブリングされた後、第2
マルチプレクサ240に1つの入力として入力される。
このとき、ミッドアンブル(Midamble)信号は、前記第2
マルチプレクサ240に他の入力として入力され、前記
スクランブリングされた信号とマルチプレキシングされ
る。その結果、図1に示したスロット構造を有する信号
が出力される。前記第1マルチプレクサ210及び前記
第2マルチプレクサ240は、制御部(図示せず)の制御
によって図1のフレーム構造を出力する。
NB-TDD方式の受信機の構造を示す。図3を参照す
ると、前記送信機から受信した信号は、第1デマルチプ
レクサ(DEMUX)340によってデマルチプレキシン
グされてミッドアンブル(Midamble)信号が前記受信され
た信号から分離される。前記ミッドアンブル信号が分離
された信号は、デスクランブラー330によって前記送
信機で使用されたスクランブリングコードでデスクラン
ブリングされる。前記デスクランブリングされた信号
は、チャンネル逆拡散器320によって前記送信機で使
用された直交符号で逆拡散される。前記逆拡散された信
号は、第2デマルチプレクサ310によってTFCI符
号化シンボル及びそれ以外の他の信号をデマルチプレキ
シング(分離)する。前記“他の信号(other signals)”
は、前記データシンボル、前記TCPシンボル、及び前
記SSシンボルを意味する。前記分離されたTFCI符
号化シンボルは、TFCI復号化器300によってTF
CIビットで復号化される。
に従って1乃至2ビットで表現される2乃至4通りの組
合せを示し、デフォルトTFCIビットは、3乃至5ビ
ットで表現される8乃至32通りの組合せを示す。ま
た、拡張したTFCIビットは、6乃至10ビットで表
現される64乃至1024通りの組合せを示す。前記T
FCIビットは、前記受信機が前記受信したフレームの
伝送情報を分析するために必要な情報である。従って、
前記TFCIビットに伝送誤りが発生する場合、受信機
は、各サービスフレームを正確に受信することができな
い。このために、前記TFCIビットは、受信機で伝送
誤りを訂正することができる性能が優秀な誤り訂正符号
を使用して符号化される。
TFCIの誤り訂正符号化構造を示す。特に、図4は、
(24,5)符号化器の構造例を示す。すなわち、5ビッ
トで表現されるデフォルトTFCIビットを符号化して
24シンボルのTFCI符号化シンボルを出力する構造
を示す。
ード(Bi-orthogonal)符号化器400は、16シンボル
のTFCI符号化シンボルで符号化し、前記16シンボ
ルのTFCI符号化シンボルを反復器410へ入力す
る。前記反復器410は、前記入力されたTFCI符号
化シンボルの偶数番目のシンボルをそのまま出力し、奇
数番目シンボルを反復する。これにより、合計24個の
TFCI符号化シンボルを出力する。ここで、前述した
構造は、TFCIビットとして5ビットが入力される場
合について説明されたが、5ビットより小さいビット数
のTFCIビットが入力される場合、前記入力されるT
FCIビットの先頭に不足なビット数だけのゼロ(0)ビ
ットを追加して5ビットの長さを有するTFCIを生成
する。
の符号間最小距離(intercode minimum distance)は8で
ある。また、反復器410から出力された(24,5)で
あるとしても最小距離が8になる。一般に、二進線形符
号(Binary Linear Codes)の誤り訂正能力は、二進線形
符号の各符号間の最小距離によって決定される。参照文
献“An Updated Table of Minimum-Distance Bounds fo
r Binary Linear Codes (A.E. Brouwer and Tom Verhoe
ff,IEEE Transactions on information Theory,VOL 3
9,NO. 2,MARCH 1993)”は、入力情報ビットを符号化
して生成された符号化シンボルの数による最適の符号(o
ptimal code)になるための二進線形符号の入力及び出力
による符号間の最小距離を開示する。
トで構成され、TFCI符号化ビットが24シンボルで
構成されていることを考慮すれば、前述した参照文献で
要求する各符号間の最小距離は12である。しかし、図
4に示した符号化器から出力される符号化シンボル間の
最小距離は8であるので、これは、最適の符号を有しな
い。図4の誤り訂正符号化の方式が最適の符号を有する
ことができないと、同一のチャンネル環境でTFCIビ
ットの誤り率が増加する。その結果、受信機は、データ
フレームの伝送率を間違って認識する場合が増加して前
記データフレームに対する誤り率が増加するようにな
る。従って、前記TFCIビットの符号化を通じて最適
の符号を得ることができる誤り訂正符号化の方式が要求
される。
は、一番目に、TFCIビットを使用するCDMA移動
通信システムで最適の符号を生成するための装置及び方
法を提供することにある。
次リードミューラ符号を穿孔するための最適の穿孔位置
を決定する装置及び方法を提供することにある。
ドミューラ符号を得るための最適の穿孔位置を決定する
装置及び方法を提供することにある。
最適の穿孔位置によって穿孔するための装置及び方法を
提供することにある。
次リードミューラ符号によって入力情報ビットを符号化
するための装置及び方法を提供することにある。
れた穿孔された符号化シンボル列を出力するための装置
及び方法を提供することにある。
て符号化された入力情報ビットを送信機で使用した最適
の穿孔位置を利用して復号化するための装置及び方法を
提供することにある。
次リードミューラ符号によって符号化された入力情報ビ
ットを復号化するための装置及び方法を提供することに
ある。
するために、本発明は、kの入力情報ビットによって2
k個の一次リードミューラ符号から2k-2t個の一次リー
ドミューラ符号を発生する方法において、前記kを次数
とするベクトルに対して線形独立であり、前記kを次数
とするt個のベクトルを選択するステップと、前記選択
したt個のベクトルを線形組み合せて2t個の線形組合
せを発生するステップと、前記2t個の線形組合せに対
応する2t個の穿孔位置を求めるステップと、前記2k個
の一次リードミューラ符号から前記2t個の穿孔位置を
穿孔して前記2k-2t個の一次リードミューラ符号を発
生するステップとからなることを特徴とする。
ムの送信機でk個の入力情報ビットを符号化する装置に
おいて、前記k個の入力情報ビットを2k個のビットか
らなる一次リードミューラ符号で符号化して2k個の符
号化シンボルを出力する符号化器と、前記kを次数とす
るベクトルに対して線形独立であるt個のベクトルを選
択し、前記2k個の符号化シンボルから前記選択したt
個の前記ベクトルを線形組み合わせた2t個の線形組合
せのそれぞれに対応する穿孔位置の符号化シンボルを穿
孔して2k-2t個の符号化シンボルを出力する穿孔器と
からなることを特徴とする。
について添付図を参照しつつ詳細に説明する。下記の説
明において、本発明の要旨のみを明確にする目的で、関
連した公知機能または構成に関する具体的な説明は省略
する。
MA移動通信システムが最適の符号を生成するように前
記TFCIビットを符号化する方法に関する。例えば、
長さ32の一次リードミューラ(first order Reed Mull
er)符号によって出力された符号化シンボルのうち8シ
ンボルを穿孔することによって得られる穿孔された(2
4,5)一次リードミューラ符号をCDMA移動通信シ
ステムに適用する。すなわち、前記穿孔された(24,
5)一次リードミューラ符号は、長さ32の一次リード
ミューラ(punctured first order Reed Muller) 符号に
よって出力された32個の符号化シンボルのうち8シン
ボルを穿孔した24個の符号化シンボルである。
なると、前記穿孔された(24,5)一次リードミューラ
符号の最小距離dmin(minimum distance)は異なること
ができる。前記最小距離は、幾つの符号語のハミング距
離値中、一番小さい値を意味する。一方、前記最小距離
が大きいほど線形誤り訂正符号(Linear Error Correcti
ng Code)は、誤り訂正性能が優秀である。すなわち、前
記誤り訂正符号の性能を示す尺度(measure)としては、
誤り訂正符号の符号語のハミング距離(Hammingdistanc
e)分布を挙げられる。これは、各符号語で0ではないシ
ンボルの個数を意味する。すなわち、“0111”があ
る符号語であれば、前記符号語に含まれた1の個数、す
なわち、ハミング距離は3である。このようなハミング
距離値のうち一番小さい値に該当する最小距離が大きい
ほど一次リードミューラ符号の誤り訂正性能は優秀であ
る。これは、前記長さ32の一次リードミューラ(punct
ured first order Reed Muller)符号で優秀な誤り訂正
性能を有する穿孔された(24,5)一次リードミューラ
符号を生成するためには、穿孔位置を求めることが重要
であることを示す。
は、(32,5)一次リードミューラ符号から23(=8)シ
ンボルを穿孔することによって得られる。これを一般に
表現すると、(2k,k)一次リードミューラ符号から2t
ビットを穿孔することによって得られた(2k-2t,k)
一次リードミューラ符号にk=5及びt=3を適用した特
定の例である。前記(2k-2t,k)一次リードミューラ
符号を発生する符号化器は最小距離2k-1-2t-1を有
する。
ミューラ符号から2tビットを穿孔することによって得
られた(2k-2t,k)一次リードミューラ符号を最適化
するための2t個の穿孔位置を求める方法を開示する。
一方、以下の説明では、(2k-2t,k)一次リードミュ
ーラ符号を“(2k-2t,k)符号”と略称する。
法を説明する前、本発明の背景になる数学用語を定義す
る。k次ベクトルv(=vk-1、...、v1、v0)を元素
にするベクトル空間Vに対する線形独立特性は、下記式
(1)のように定義される。
テムで最適の穿孔位置を求めるための手順を示す。図5
を参照すると、ステップ500で前記<式1>によってt
個の線形独立であるk次ベクトルv0、v1、...、v
t-1を選択する。前記t個のk次ベクトルが選択された
後、ステップ510で、前記選択されたt個のk次ベク
トルv0、v1、...、vt-1に対して可能なすべての
線形組合せciは式(2)によって計算される。
意味し、kは、前記ベクトルの次数を示し、または前記
ベクトル座標の個数を意味する。
ることができる可能な線形組合せの総数は2tになる。
たすべての可能な2t個の線形組合せに対して、穿孔位
置piは式(3)によって計算される。
を10進数で変換する。
5、t=3(2k-2t,k)の場合を一例にして(24,5)
符号の穿孔位置を求める方法を説明する。
である5次ベクトルv0、v1、及びv2として、v0=
(0,0,0,0,1)、v1=(0,0,0,1,0)、及
びv2=(0,0,1,0,0)を選択する。その後、ステ
ップ510で、前記選択された3個の5次ベクトル
v0、v1、及びv2のそれぞれに対して可能なすべての
線形組合せciを前記式(2)を利用して計算する。 c1=(0,0,0,0,0)、 c2=v0=(0,0,0,0,1)、 c3=v1=(0,0,0,1,1)、 c4=v1+v0=(0,0,0,1,1)、 c5=v2=(0,0,1,0,0)、 c6=v2+v0=(0,0,1,0,1)、 c7=v2+v1=(0,0,1,1,0)、 c8=v2+v1+v0=(0,0,0,0,1) になる。
合せが求められると、ステップ520で、前記計算され
た可能な23=8の線形組合せに対して、穿孔位置piを
前記式(3)を利用して求める。 p1=0・24+0・23+0・22+0・21+0・20=0、 p2=0・24+0・23+0・22+0・21+1・20=1、 p3=0・24+0・23+0・22+1・21+0・20=2、 p4=0・24+0・23+0・22+1・21+1・20=3、 p5=0・24+0・23+1・22+0・21+0・20=4、 p6=0・24+0・23+1・22+0・21+1・20=5、 p7=0・24+0・23+1・22+1・21+0・20=6、 p8=0・24+0・23+1・22+1・21+1・20=7 になる。
2,5)一次リードミューラ符号の0番目、1番目、2
番目、3番目、4番目、5番目、6番目、及び7番目の
シンボルを穿孔すると、(24,5)符号として最適の符
号を得られることができる。
めの(32,5)一次リードミューラ符号の穿孔位置は、
前記穿孔位置の以外にも多数存在する。このとき、前記
穿孔位置を除外した他の穿孔位置は、前記線形組合せc
iを利用して求められることもできる。すなわち、k×
kインバータブル行列(invertible matrix)Aに線形組
合せciを乗じたベクトルc'iに対して図5のステップ
520を遂行すると、他の最適の穿孔位置を求めること
ができる。前記のようなk×kインバータブル行列は、
が存在する行列を生成する方法から前記存在する個数を
容易に計算することができる。前記k×kインバータブ
ル行列を求める方法で、一番目の列には、0ベクトルで
はない、あるk次列ベクトルが選択されて配列される。
このような場合の数は、2k-20だけ存在する。二番目
の列には前記0ベクトルではなく、前記一番目の列に使
用された列ベクトルではない列ベクトルが選択されて配
列されるが、このような場合の数は2k-2lだけ存在す
る。三番目の列には、前記一番目の列及び二番目の列に
使用された列ベクトルの線形組合せで示される列ベクト
ルではない列ベクトルが選択されて配列されるが、この
ような場合の数は2k-2lだけ存在する。このような方
式にて、i番目の列には前記一番目の列からi-1番目
の列に使用されたi-1個の列ベクトルの線形組合せで
示される列ベクトルではない列ベクトルが選択されて配
列されるが、このような場合の数は2k-2i-1だけ存在
する。このような方法で列ベクトルを選択して配列する
と、インバータブル行列を容易に求めることができる。
このとき、前記すべてのインバータブル行列の個数は、
5×5インバータブル行列Aを使用して説明される。
iTを乗じたベクトルc'iを計算すると、次のようにな
る。 c'1=A・c1T=(0,0,0,0,0)T、 c'2=A・c2T=(0,0,1,0,0)T、 c'3=A・c3T=(0,1,0,0,0)T、 c'4=A・c4T=(0,1,1,0,0)T、 c'5=A・c5T=(1,0,0,0,0)T、 c'6=A・c6T=(1,0,1,0,0)T、 c'7=A・c7T=(1,1,0,0,0)T、 c'8=A・c8T=(1,1,1,0,0)T
ranspose)を示し、前記行で表現されたベクトルciTを
トランスポーズして列のベクトルに置き換えた後行列A
に乗じた。
られると、ステップ520で前記式(3)を利用して前
記計算されたベクトルc'iTに対する穿孔位置piを計算
する。前記式(3)によって計算された穿孔位置は、次
のようになる。 p1=0・24+0・23+0・22+0・21+0・20=0、 p2=0・24+0・23+1・22+0・21+0・20=4、 p3=0・24+1・23+0・22+0・21+0・20=8、 p4=0・24+1・23+1・22+1・21+0・20=12、 p5=1・24+0・23+0・22+0・21+0・20=16、 p6=1・24+0・23+1・22+0・21+0・20=20、 p7=1・24+1・23+0・22+0・21+0・20=24、 p8=1・24+1・23+1・22+0・21+0・20=28
2,5)一次リードミューラ符号に対して最適の他の穿
孔位置である0番目、4番目、8番目、12番目、16
番目、20番目、24番目、及び28番目のシンボルを
穿孔すると、(24,5)符号として最適の符号を得るこ
とができる。
を使用する、特に、前記計算された2タイプの穿孔位置
を使用した(24,5)符号を使用する例を参照して説明
する。
による送信機の符号化装置及び方法を提供する。図6
は、本発明の実施形態によるCDMA移動通信システム
の送信機に備えられた符号化器の構成を示す。
ミューラ符号化器600は、5ビットの入力情報ビット
a0、a1、a2、a3、及びa4を符号化して32個
の符号化シンボルからなる符号化シンボル列を出力す
る。
600の詳細な構造を示す。図8を参照すると、前記5
ビットの入力情報ビットa0、a1、a2、a3、及び
a4は、それぞれが対応する乗算器840、841、8
42、843、及び844へ入力される。このとき、ウ
ォルシュ符号発生器810は、長さ32のウォルシュ符
号W1、W2、W4、W8、及びW16を生成し、前記
生成されたウォルシュ符号W1、W2、W4、W8、及
びW16を前記対応する乗算器840、841、84
2、843、及び844へ入力される。
1010101010101010101010101010101は、第1乗算器84
0へ出力され、前記ウォルシュ符号W2=0011001100110
0110011001100110011は、第2乗算器841へ出力され
る。また、前記ウォルシュ符号W4=00001111000011110
000111100001111は第3乗算器842へ出力され、前記
ウォルシュ符号W8=0000000011111111000000001111111
1は第4乗算器843へ出力され、前記ウォルシュ符号
W16=00000000000000001111111111111111は、第5乗
算器844へ出力される。
情報ビットa0を前記ウォルシュ符号W1とビット単位
で乗算して32個の符号化シンボルを出力する。すなわ
ち、前記第1乗算器840は、前記入力情報ビットa0
を長さ32の前記ウォルシュ符号W1によって符号化し
て32個の符号化シンボルからなる符号化シンボル列を
出力する。残りの入力情報ビットa1、a2、a3、及
びa4のそれぞれをウォルシュ符号W2、W4、W8、
及びW16のそれぞれとビット単位で乗算する過程は、
それぞれの乗算器841、842、843、及び844
によって前述した過程と同一のステップによって遂行さ
れる。
41、842、843、及び844のそれぞれから出力
される5個の符号化シンボル列は加算器860に提供さ
れる。前記加算器860は、前記第1乃至第5乗算器8
40、841、842、843、及び844のそれぞれ
から出力される5個の符号化シンボル列をシンボル単位
で加算して長さ32の1個の符号化シンボル列を出力す
る。
ューラ符号化器600は、5ビットの入力情報ビットの
それぞれを相互異なるウォルシュ符号で符号化して加算
することによって長さ32の1個の符号化シンボル列を
出力する。しかし、他の実施形態として、5ビットの入
力情報ビットに対応する長さ32の符号化シンボル列を
出力する方法にて具現することもできる。すなわち、前
記一次リードミューラ符号化器600は、5ビットの入
力情報ビットのそれぞれに対応する長さ32の相互異な
る符号化シンボル列を貯蔵するメモリテーブルを備え、
前記5ビットの入力情報ビットに対応する符号化シンボ
ル列を読み出す。
ら出力される符号化シンボル列は、穿孔器610に提供
される。前記穿孔器610は、前記提供された符号化シ
ンボル列を構成する32個のシンボルのうち提案してい
る方法によって求められた8個の穿孔位置のシンボルを
穿孔する。例えば、最適の穿孔位置が0番目、1番目、
2番目、3番目、4番目、5番目、6番目、及び7番目
のシンボルに決定されると、前記穿孔器610は、前記
符号化シンボルのうち、前記0番目、1番目、2番目、
3番目、4番目、5番目、6番目、及び7番目のシンボ
ルを穿孔する。従って、前記穿孔器610は、前記穿孔
位置に該当しない24個のシンボルで構成される符号化
シンボル列を出力する。
移動通信システムの受信機に備えられる復号化器の構造
を示す。図7を参照すると、ゼロ挿入器710は、送信
機から長さ24の符号化シンボル列を受信し、図6に示
した穿孔器610で使用した穿孔位置にゼロ(0)を挿入
する。すなわち、前記穿孔器610が0番目、1番目、
2番目、3番目、4番目、5番目、6番目、及び7番目
の符号化シンボルを穿孔した場合、前記ゼロ挿入器71
0は、前記長さ24の符号化シンボル列の先頭の8個の
穿孔位置にゼロビットを挿入し、これにより、長さ32
の符号化シンボル列を出力する。このために、前記ゼロ
挿入器710は、ゼロを挿入する位置、すなわち、前記
穿孔器610で使用した穿孔位置を認識しなければなら
ない。このような情報は、所定の過程によって送信機か
ら提供される。前記ゼロ挿入器710から出力された前
記長さ32の符号化シンボル列は、逆アダマール変換器
(Inverse Fast Hadamard Transform;IFHT)705
に提供される。前記IFHT705は、前記提供された
長さ32の符号化シンボル列を長さ32のすべての一次
リードミューラ符号語と比較し、前記比較結果によっ
て、前記各一次リードミューラ符号語の信頼度を計算す
る。前記一次リードミューラ符号語は、前記送信機で符
号化のために使用したウォルシュ符号になることがで
き、前記信頼度は、前記符号化シンボル列と前記ウォル
シュ符号との間の相関度を計算することによって得られ
ることができる。また、前記IFHT705は、前記長
さ32の符号化シンボル列を前記すべての一次リードミ
ューラ符号語によって復号化を遂行する。前記IFHT
705は、前記計算された信頼度と前記それぞれの一次
リードミューラ符号語によって復号された入力情報ビッ
トを出力する。前記信頼度及び前記復号された入力情報
ビットは対をなし、前記対の数は、前記一次リードミュ
ーラ符号語の個数と同一である。一方、前記信頼度及び
前記入力情報ビットの対は、比較器700に提供され
る。前記比較器700は、前記入力される前記信頼度の
うち一番高い信頼度を選択し、前記選択された信頼度と
対をなす入力情報ビットを復号ビットとして出力する。
して0番目、1番目、2番目、3番目、4番目、5番
目、6番目、及び7番目のシンボルを提案している。し
かし、前述したように、最適の穿孔位置として0番目、
4番目、8番目、12番目、16番目、20番目、24
番目、及び28番目のシンボルを使用することもでき
る。この場合、前記ゼロ挿入器710のゼロ挿入位置が
前記穿孔位置によって変わる。
号化器の性能を最適にする穿孔性能を最適にする穿孔位
置であるのみならず、位置が簡単な規則性を有している
ので、送信機の符号化器及び受信機の復号化器を構成す
るハードウェアの複雑度を減少させることができる。
成を提案しているが、前記第2実施形態では、入力情報
ビットを符号化する前に符号化に使用されるウォルシュ
符号を穿孔する構成を提案する。すなわち、第2実施形
態では、別途の穿孔器なしで、同時に穿孔及び符号化動
作を遂行するための装置及び方法を提供する。
化器の詳細な構成を示す。図9を参照して、5ビットの
入力情報ビットa0、a1、a2、a3、及びa4は、
対応する第1乃至第5乗算器940、941、942、
943、及び944のそれぞれに入力される。同時に、
ウォルシュ符号発生器910は、8ビットが穿孔された
長さ24であるウォルシュ符号W1、W2、W4、W
8、及びW16を生成する。前記ウォルシュ符号発生器
910から出力される長さ24のウォルシュ符号は、第
1実施形態で使用された長さ32のウォルシュ符号のう
ち、最適の穿孔位置に対応する8ビットが穿孔された形
態である。すなわち、前述したように、前記最適の穿孔
位置は、0番目、1番目、2番目、3番目、4番目、5
番目、6番目、及び7番目のビット、または0番目、4
番目、8番目、12番目、16番目、20番目、24番
目、及び28番目のビットに該当する。下記の説明で、
最適の穿孔位置を0番目、1番目、2番目、3番目、4
番目、5番目、6番目、及び7番目のビットと仮定して
説明する。
される穿孔されたウォルシュ符号W1、W2、W4、W
8、及びW16は、対応する第1乃至第5乗算器940
〜944のそれぞれに入力される。より具体的に、前記
穿孔されたウォルシュ符号W1=010101010101010101010
101は、第1乗算器940へ出力され、前記穿孔された
ウォルシュ符号W2=001100110011001100110011は、第
2乗算器941へ出力される。また、前記穿孔されたウ
ォルシュ符号W4=000011110000111100001111は、第3
乗算器942へ出力され、前記穿孔されたウォルシュ符
号W8=111111110000000011111111は第4乗算器943
へ出力され、前記穿孔されたウォルシュ符号W16=000
000001111111111111111は第5乗算器944へ出力され
る。
情報ビットa0をビット単位で前記穿孔されたウォルシ
ュ符号W1と乗算する。すなわち、前記入力情報ビット
a0を前記穿孔されたウォルシュ符号W1とビット単位
で乗算して出力する。すなわち、前記第1乗算器940
は、前記入力情報ビットa0を長さ24である前記穿孔
されたウォルシュ符号W1によって符号化して24個の
符号化シンボルからなる符号化シンボル列を出力する。
残りの入力情報ビットa1〜a4のそれぞれをウォルシ
ュ符号W2、W4、W8、及びW16のそれぞれにビッ
ト単位で乗算する過程は、第2乃至第5乗算器941、
942、943、及び944によって前述したステップ
と同一の手順によって遂行される。
942、943、及び944のそれぞれから出力される
5個の符号化シンボル列は、加算器960に提供され
る。前記加算器960は、前記第1乃至第5乗算器94
0、941、942、943、及び944のそれぞれか
ら出力される5個の符号化シンボル列をシンボル単位で
加算して長さ24の1個の符号化シンボル列を出力す
る。
0は、32ビットのウォルシュ符号のうち、最適の穿孔
位置に該当する8ビットを穿孔した24ビットのウォル
シュ符号を出力する。しかし、他の実施形態では、前記
ウォルシュ符号発生器910の次段に穿孔器を備えて前
記ウォルシュ符号発生器910からの長さ32のウォル
シュ符号を穿孔する。また、前記実施形態で、前記一次
リードミューラ符号化器600は、5ビットの入力情報
ビットのそれぞれを相互異なるウォルシュ符号で符号化
して加算することによって、長さ24である1個の符号
化シンボル列を出力する。しかし、他の実施形態では、
5ビットの入力情報ビットに対応する長さ24の符号化
シンボル列を出力する方法を具現することもできる。す
なわち、前記一次リードミューラ符号化器600は、5
ビットの入力情報ビットのそれぞれに対応する長さ24
の相互異なる符号化シンボル列を貯蔵するメモリテーブ
ルを備え、5ビットの入力情報シンボルに対応する符号
化シンボル列を読み出す。
的な実施形態を参照して詳細に説明してきたが、本発明
の範囲は前記実施形態によって限られるべきではなく、
本発明の範囲内で様々な変形が可能であるということ
は、当該技術分野における通常の知識を持つ者には明ら
かである。
NB-TDD CDMA移動通信システムは、伝送フォー
マット組合せ表示ビットの最適の符号化及び復号化を遂
行して最適の最小距離を得ることができ、これにより、
誤り訂正性能を向上させることができる。また、穿孔位
置を簡単な規則性によって決定することにより、符号化
及び復号化のための構成を簡素化することができる。 [図面の簡単な説明]
ムにおけるフレーム構造を示す図である。
ムにおける送信機の構造を示す図である。
を示す図である。
示す図である。
めるための手順を示すフローチャートである。
符号化器の構造を示す図である。
復号化器の構造を示す図である。
造を示す図である。
な構造を示す図である。
Claims (32)
- 【請求項1】 kの入力情報ビットによって2k個の一
次リードミューラ符号から2k-2t個の一次リードミュ
ーラ符号を発生する方法において、 前記kを次数とするベクトルに対して線形独立であり、
前記kを次数とするt個のベクトルを選択するステップ
と、 前記選択したt個のベクトルを線形組み合せて2t個の
線形組合せを発生するステップと、 前記2t個の線形組合せに対応する2t個の穿孔位置を求
めるステップと、 前記2k個の一次リードミューラ符号から前記2t個の穿
孔位置を穿孔して前記2k-2t個の一次リードミューラ
符号を発生するステップとからなることを特徴とする方
法。 - 【請求項2】 前記線形独立のkを次数とするベクトル
は、下記式によって線形独立特性を満足することを特徴
とする請求項1記載の方法。 【数1】 - 【請求項3】 前記2t個の線形組合せは、下記式によ
って発生することを特徴とする請求項1記載の方法。 【数2】 ここで、iは、前記線形組合せの数に対するインデック
スを意味する。 - 【請求項4】 前記2t個の穿孔位置は、前記2t個の線
形組合せのそれぞれを10進数に変換することによって
求められることを特徴とする請求項1記載の方法。 - 【請求項5】 前記2t個の穿孔位置は、前記2t個の線
形組合せのそれぞれを下記式に適用することによって求
められることを特徴とする請求項3記載の方法。 【数3】 - 【請求項6】 前記2k個の一次リードミューラ符号
は、前記k個の入力情報ビットを符号化するための符号
であることを特徴とする請求項1記載の方法。 - 【請求項7】 前記2k個の一次リードミューラ符号
は、前記k個の入力情報ビットを所定の符号で符号化し
た符号化シンボル列であることを特徴とする請求項1記
載の方法。 - 【請求項8】 kの入力情報ビットによって2k個の一
次リードミューラ符号から2k-2t個の一次リードミュ
ーラ符号を発生する方法において、 前記kを次数とするベクトルに対して線形独立であり、
前記kを次数とするt個のベクトルを選択するステッ
プと、 前記選択したt個のベクトルを線形組み合せて2t個の
線形組合せを発生するステップと、 前記2t個の線形組合せに対応する2t個の穿孔位置を求
めるステップと、 k×kの逆行列を有する複数のk×k行列のうち1つの
k×k行列を選択するステップと、 前記2t個の穿孔位置のそれぞれを前記選択したk×k
行列と乗算して新たな2t個の穿孔位置を求めるステッ
プと、 前記2k個の一次リードミューラ符号から前記新たな2t
個の穿孔位置を穿孔して前記2k-2t個の一次リードミ
ューラ符号を発生するステップとからなることを特徴と
する方法。 - 【請求項9】 前記線形独立のkを次数とするベクトル
は、下記式によって線形独立特性を満足することを特徴
とする請求項8記載の方法。 【数4】 - 【請求項10】 前記2t個の線形組合せは、下記式に
よって発生することを特徴とする請求項8記載の方法。 【数5】 ここで、iは、前記線形組合せの数に対するインデック
スを意味する。 - 【請求項11】 前記2t個の穿孔位置は、前記2t個の
線形組合せのそれぞれを10進数に変換することによっ
て求められることを特徴とする請求項10記載の方法。 - 【請求項12】 前記2t個の穿孔位置は、前記2t個の
線形組合せのそれぞれを下記式に代入することによって
求められることを特徴とする請求項8記載の方法。 【数6】 - 【請求項13】 前記2k個の一次リードミューラ符号
は、前記k個の入力情報ビットを符号化するための符号
であることを特徴とする請求項8記載の方法。 - 【請求項14】 前記2k個の一次リードミューラ符号
は、前記k個の入力情報ビットを所定の符号で符号化し
た符号化シンボル列であることを特徴とする請求項8記
載の方法。 - 【請求項15】 前記選択したk×k行列Aは、次のよ
うに与えられることを特徴とする請求項8記載の方法。 【数7】 - 【請求項16】 符号分割多元接続(Code Division Mul
tiple Access;CDMA)移動通信システムの送信機で
k個の入力情報ビットを符号化する装置において、 前記k個の入力情報ビットを2k個のビットからなる一
次リードミューラ符号で符号化して2k個の符号化シン
ボルを出力する符号化器と、 前記kを次数とするベクトルに対して線形独立であるt
個のベクトルを選択し、前記2k個の符号化シンボルか
ら前記選択したt個の前記ベクトルを線形組み合わせた
2t個の線形組合せのそれぞれに対応する穿孔位置の符
号化シンボルを穿孔して2k-2t個の符号化シンボルを
出力する穿孔器とからなることを特徴とする装置。 - 【請求項17】 前記線形独立のkを次数とするベクト
ルは、下記式によって線形独立特性を満足することを特
徴とする請求項16記載の装置。 【数8】 - 【請求項18】 前記2t個の線形組合せは、下記式に
よって発生することを特徴とする請求項16記載の装
置。 【数9】 ここで、iは、前記線形組合せの数に対するインデック
スを意味する。 - 【請求項19】 前記2t個の穿孔位置は、前記2t個の
線形組合せのそれぞれを10進数に変換することによっ
て求められることを特徴とする請求項16記載の装置。 - 【請求項20】 前記2t個の穿孔位置は、前記2t個の
線形組合せのそれぞれを下記式に代入することによって
求められることを特徴とする請求項18記載の装置。 【数10】 - 【請求項21】 CDMA移動通信システムの送信機で
k個の入力情報ビットを符号化する装置において、 前記kを次数とするベクトルに対して線形独立であるt
個のベクトルを選択し、前記2k個のビットからなる一
次リードミューラ符号から前記選択したt個の前記ベク
トルを線形組み合わせた2t個の線形組合せのそれぞれ
に対応する前記2k個のビットからなる一次リードミュ
ーラ符号ビットを穿孔して2k-2t個のビットからなる
一次リードミューラ符号を出力する符号発生器と、 前記k個の入力情報ビットを前記2k-2t個のビットか
らなる一次リードミューラ符号で符号化して2k-2t個
の符号化シンボルを出力する符号化器とからなることを
特徴とする装置。 - 【請求項22】 前記線形独立のkを次数とするベクト
ルは、下記式によって線形独立特性を満足することを特
徴とする請求項21記載の装置。 【数11】 - 【請求項23】 前記2t個の線形組合せは、下記式に
よって発生することを特徴とする請求項21記載の装
置。 【数12】 ここで、iは、前記線形組合せの数に対するインデック
スを意味する。 - 【請求項24】 前記2t個の穿孔位置は、前記2t個の
線形組合せのそれぞれを10進数に変換することによっ
て求められることを特徴とする請求項21記載の装置。 - 【請求項25】 前記2t個の穿孔位置は、前記2t個の
線形組合せのそれぞれを下記式に代入することによって
求められることを特徴とする請求項23記載の装置。 【数13】 - 【請求項26】 前記符号化器は、 前記k個の入力情報ビットのうち、1ビットの入力情報
ビットを前記2k-2t個ビットからなる一次リードミュ
ーラ符号のうち2k-2t個ビットからなる1つの一次リ
ードミューラ符号と乗算して2k-2t個の符号化シンボ
ルからなる符号化シンボル列を出力するk個の乗算器
と、 前記k個の乗算器のそれぞれから出力される前記符号化
シンボル列を符号化シンボル単位で加算して2k-2t個
の符号化シンボルからなる1つの符号化シンボル列を出
力する加算器とを含むことを特徴とする請求項21記載
の装置。 - 【請求項27】 2k-2t個の符号化受信シンボルを送
信機から受信し、前記2k-2t個の符号化受信シンボル
からk個の情報ビットを復号化する方法において、 前記kを次数とするベクトルに対して線形独立のt個の
ベクトルを選択し、前記選択したt個のベクトルを線形
組み合わせた2t個の線形組合せのそれぞれに対応する
位置を求めるステップと、 前記2k-2t個の符号化受信シンボルの前記求められた
位置に0を挿入して2k個の符号化シンボルを出力する
ステップと、 前記2k個の符号化シンボルと前記送信機で使用された
2k個のビットからなる一次リードミューラ符号のそれ
ぞれとの信頼度を計算するステップと、 前記計算によって一番高い信頼度に対応する一次リード
ミューラ符号によって前記2k個の符号化シンボルから
前記k個の情報ビットを復号するステップとからなるこ
とを特徴とする方法。 - 【請求項28】 前記線形独立のkを次数とするベクト
ルは、下記式によって線形独立特性を満足することを特
徴とする請求項27記載の方法。 【数14】 - 【請求項29】 前記2t個の線形組合せは、下記式に
よって発生することを特徴とする請求項27記載の方
法。 【数15】 ここで、iは、前記線形組合せの数に対するインデック
スを意味する。 - 【請求項30】 前記2t個の穿孔位置は、前記2t個の
線形組合せのそれぞれを10進数に変換することによっ
て求められることを特徴とする請求項27記載の方法。 - 【請求項31】 前記2t個の穿孔位置は、前記2t個の
線形組合せのそれぞれを下記式に代入することによって
求められることを特徴とする請求項29記載の方法。 【数16】 - 【請求項32】 2k-2t個の符号化受信シンボルを送
信機から受信し、前記2k-2t個の符号化受信シンボル
からk個の情報ビットを復号化する装置において、 前記kを次数とするベクトルに対して線形独立であるt
個のベクトルを選択し、前記選択したt個のベクトルを
線形組み合わせた2t個の線形組合せのそれぞれに対応
する位置を求めて前記2k-2t個の符号化受信シンボル
の前記求められた位置にゼロ(0)ビットを挿入して2k
個の符号化シンボルを出力するゼロ挿入器と、 前記2k個の符号化シンボルと前記送信機で使用された
2k個のビットからなる一次リードミューラ符号のそれ
ぞれとの信頼度を計算し、前記それぞれの信頼度に対応
する一次リードミューラ符号によって前記2k個の符号
化シンボルから前記k個の情報ビットを復号する逆アダ
マール変換器と、 前記逆アダマール変換器から前記信頼度及び前記情報ビ
ットを対にして受信し、前記信頼度を比較して一番高い
信頼度と対をなす情報ビットを出力する比較器とからな
ることを特徴とする装置。
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