DE60107800T2

DE60107800T2 - Vorrichtung und verfahren zur tfci-kodierung und dekodierung in einem mobilen kommunikationssystem

Info

Publication number: DE60107800T2
Application number: DE2001607800
Authority: DE
Inventors: Jae-Yoel Kunpo-shi KIM; Hyun-Woo Suwon-shi Lee; Seong-Ill Kunpo-shi PARK; Ho-Kyu Choi
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2000-06-12
Filing date: 2001-06-12
Publication date: 2005-05-12
Anticipated expiration: 2021-06-13
Also published as: DE60131911D1; EP1208654B1; CA2381827C; JP4021879B2; KR100421164B1; EP1208654A1; DE20121687U1; EP1208654A4; CN1383622A; KR20010112014A; EP1513263B1; EP1513263A1; CN1323491C; AU770492B2; CN1533045B; US20040216025A1; US20020013926A1; AU6436801A; JP3993093B2; JP2004503981A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Erfindungsgebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Vorrichtung und ein Verfahren für einen TFCI- (Transport Format Combination Indicator) Codegenerator in einem mobilen CDMA-Übertragungssystem und besonders eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Codierung eines TFCI in einem mobilen NB-TDD- (Narrowband Time Division Duplex) Übertragungssystem.
2. Stand der Technik
Ein mobiles CDMA-Übertragungssystem (oder ein IMT-2000 System) überträgt im Alllgemeinen Datenrahmen verschiedener Dienste, z.B. einen Sprachdienst, einen Bilddienst und einen Datendienst, alle zusammen auf einem einzigen physikalischen Kanal. Solche Dienstrahmen werden entweder mit einer festen Datenrate oder einer variablen Datenrate übertragen. Hinsichtlich der verschiedenen, mit einer festen Datenrate übertragenen Dienste ist es nicht erforderlich, den Empfänger über eine Verteilungsrate der betreffenden Dienstrahmen zu informieren. Was aber die mit einer variablen Datenrate übertragenen Dienste anbelangt, muss der Empfänger über eine Verteilungsrate der betreffenden Dienstrahmen informiert werden. In dem IMT-2000 System steht die Datenrate im umgekehrten Verhältnis zu der Datenverteilungsrate.
Wenn die betreffenden Dienste verschiedene Rahmenübertragungsraten verwenden, wird ein TFCI benutzt, um eine Kombination der augenblicklich übertragenen Dienste anzuzeigen. Der TCFI gewährleistet den richtigen Empfang der betreffenden Dienste.
1 veranschaulicht ein Beispiel, bei dem ein NB-TDD-Übertragungssystem den TFCI benutzt. Hierin verwendet das NB-TDD-System eine 8PSK (8-ary Phase Shift Keying) Modulation zur Hochgeschwindigkeitsübertragung, und die TFCI-Bits werden vor der Übertragung in einen Code der Länge 48 codiert. Wie in 1 gezeigt, wird ein Rahmen in zwei Unterrah men, Unterrahmen #1 und Unterrahmen #2, geteilt. Jeder Unterrahmen besteht aus 7 Zeitschlitzen TS#0-TS#6. Von den 7 Zeitschlitzen werden die gradzahligen Zeitschlitze TS#0. TS#2, TS#4 und TS#6 für eine von einer Mobilstation an eine Basisstation übertragene Aufwärtsstrecke benutzt, während die ungradzahligen Zeitschlitze TS#1, TS#3 und TS#5 für einen von einer Basisstation an eine Mobilstation übertragene Abwärtsstrecke verwendet werden. Jeder Zeitschlitz hat eine Struktur, bei der Datensymbole, ein erster Teil des TFCI, ein Midamble-Signal, SS-Symbole, TPC-Symbole, ein zweiter Teil des TFCI, Datensymbole und GP nacheinander zeitlich gemultiplext werden.
2 veranschaulicht eine Struktur eines Senders, der einen Rahmen in einem herkömmlichen NB-TDD-Übertragungssystem sendet. Gemäß 2 codiert ein TFCI-Codierer 200 einen eingegebenen TFCI und gibt TFCI-Symbole aus. Ein erster Multiplexer (MUX) 210 multiplext die vom TFCI-Codierer ausgegebenen TFCI-Symbole und andere Signale. Die "anderen Signale" betreffen hier das Datensymbol, das SS-Symbol und das TCP-Symbol, die in jedem Schlitz von 1 enthalten sind. Das heißt, der erste Multiplexer 210 multiplext das TFCI-Symbol und die anderen Signale mit Ausnahme des Midamble-Signals von 1. Ein Kanalspreader 220 verteilt den Ausgang des ersten Multiplexets 210 auf die Kanäle, indem er ihn mit einem gegebenen Orthogonalcode multipliziert. Ein Scrambler 230 verwürfelt den Ausgang des Kanalspreaders 220, indem er ihn mit einem Verwürfelungscode multipliziert. Ein zweiter Multiplexer 240 multiplext den Ausgang des Scramblers 230 und das Midamble-Signal, wie in 1 gezeigt. Hier erzeugen der erste Multiplexer 210 und der zweite Multiplexer 240 unter der Kontrolle einer Steuereinheit (nicht gezeigt) die Rahmenstruktur von 1.
3 veranschaulicht eine Struktur eines Empfängers in dem herkömmlichen NB-TDD Übertragungssystem. Gemäß 3 demultiplext ein erster Demultiplexer 340 ein eingegebenes Rahmensignal unter der Kontrolle einer Steuereinheit (nicht gezeigt) und gibt ein Midamble-Signal und andere Signale aus. Die "anderen Signale" umfassen hier das TFCI-Symbol, das Datensymbol, das SS-Symbol und das TCP-Symbol. Ein Descrambler 330 entwürfelt die anderen vom Demultiplexer 340 ausgegebenen Signale, indem er sie mit einem Verwürfelungscode multiplziert. Ein Kanal-Despreader 320 ordnet den Ausgang des Descramblers 330 wieder den Kanälen zu, indem er ihn mit einem Orthogonalcode multipliziert. Ein zweiter Demultiplexer 310 demultiplext die vom Kanal-Despreader 320 ausgegebenen Signale unter Kontrolle der Steuereinheit in das TFCI-Symbol und andere Signale. Die "anderen Signale" umfassen hier das Datensymbol, das SS-Symbol und das TCP-SYmbol. Ein TFCI-Decoder 300 decodiert das von dem zweiten Demultiplexer 310 ausgegebene TFCI-Symbol und gibt TFCI-Bits aus.
Der TFCI besteht aus 1 bis 2 Bits, um 1 bis 4 Kombinationen der Dienste anzugeben, aus 3 bis 5 Bits, um 8 bis 32 Kombinationen der Dienste anzugeben, oder aus 6 bis 10 Bits, um 64 bis 1024 Kombinationen der Dienste anzugeben. Da der TFCI unverzichtbare Information ist, wenn der Empfänger die betreffenden Dienstrahmen untersucht, kann ein Übertragungsfehler verhindern, dass der Empfänger die betreffenden Dienstrahmen richtig analysiert. Der TFCI wird daher mittels eines Fehlerkorrekturcodes codiert, so dass, selbst wenn ein Übertragungsfehler auf dem TFCI vorkommt, der Empfänger den Fehler korrigieren kann.
4 veranschaulicht ein Schema zur Codierung des TFCI mittels eines Fehlerkorrekturcodes nach dem Stand der Technik. Gemäß 4 codiert ein erweiterter Reed-Muller-Codierer 400 einen eingegebenen 10-Bit TFCI und gibt ein 32-Symbol TFCI-Codewort aus. Ein Wiederholer 410 gibt intakte gradzahlige Symbole des von dem erweiterten Reed-Muller-Codierer ausgegebenen TFCI-Codeworts aus und wiederholt ungradzahlige Symbole, wodurch insgesamt 48 codierte Symbole ausgegeben werden. In 4 wird ein TFCI mit weniger als 10 Bit, der ein 10-Bit Format haben soll, gebildet, indem ein Wert von 0 vor das MSB (das höchstwertige Bit), d.h., das Bit ganz links, gesetzt wird. Der (32,10) erweiterte Reed-Muller-Codierer 400 wird im Einzelnen in der koreanischen Patentanmeldung Nr. 1999–27932 offenbart, deren Inhalt hiermit durch Verweis eingeschlossen wird.
In dem (32,10) erweiterten Reed-Muller-Codierer 400 beträgt ein Mindestabstand zwischen Codes 12. Nach Empfang wird ein Eingangscode in einen (48,10) Code mit einem Mindestabstand von 16 umgesetzt. Im Allgemeinen wird ein Fehlerkorrekturvermögen von binären Linearcodes abhängend von dem Mindestabstand zwischen den binären Linearcodes bestimmt. Der Mindestabstand (dmin) zwischen den binären Linearcodes, um optimale Codes zu werden, wird in einem Papier mit dem Titel "An Updated Table of Minimum-Distance Bounds for Binary Linear Codes" (A.E. Brouwer und Tom Verhoeff, IEEE Transactions in Information Theory, VOL 39, Nr. 2, März 1993) offenbart.
Das Papier offenbart, dass der für die binären Linearcodes benötigte Mindestabstand, der benutzt wird, um einen 48-Bit Ausgang von einem 10-Bit Eingang zu erlangen, 19 bis 20 Bits beträgt. Da aber der Codierer 400 einen Mindestabstand von 16 aufweist, hat des Fehlerkorrektur-Codierungsschema von 4 keine optimalen Codes, was eine Zunahme der TFCI-Fehlerwahrscheinlichkeit in derselben Kanalumgebung zur Folge hat. Wegen des TFCI-Fehlers kann der Empfänger eine Datenrate des Datenrahmens missdeuten und den Datenrah men mit der missdeuteten Rate decodieren, wodurch eine Rahmenfehlerrate (FER) erhöht wird. Es ist daher wichtig, die Rahmenfehlerrate des Fehlerkorrekturcodierers zur Codierung des TFCI zu minimieren.
ETSI TS 125 212 V3.1.1 ist eine technische Spezifizierung der UMTS-Multiplexierung und Kanalcodierung (FDD).
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Vorrichtung und ein Verfahren zur Codierung von k aufeinanderfolgenden Eingabebits, die einen TFCI jedes aufeinanderfolgend übertragenen Rahmens angeben, in eine Sequenz aus m Symbolen in einem NB-TDD-Mobilkommunikationssystem bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch die in den unabhängigen Ansprüchen beanspruchte Erfindung gelöst.
Bevorzugte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Es ist eine Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung, eine (48,10) Codierungsvorrichtung und ein Verfahren zur Codierung eines TFCI bereitzustellen.
Es ist eine andere Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Codierung eines TFCI in einem mobilen NB-TDD CDMA-Übertragungssystem bereitzustellen.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Decodierung eines TFCI in einem mobilen NB-TDD CDMA-Übertragungssystem bereitzustellen.
Weiterhin wird eine Vorrichtung bereitgestellt, die k aufeinanderfolgende Eingaben, die einen TFCI jedes nacheinander übertragenen Rahmens angeben, in einem mobilen NB-TDD-Übertragungssystem in eine Folge von m Symbolen codiert. Ein Codierer codiert mittels eines erweiterten Reed-Muller-Codes aus einer Kasami-Sequenz die k Eingangsbits in eine Folge von wenigstens 2ⁿ Symbolen, wo 2ⁿ > m. Ein Punktierer führt eine Punktierung auf der Folge von 2ⁿ Symbolen von dem Codierer durch, um eine Folge von m Symbolen auszugeben.
Vorzugsweise umfasst der Codierer: Einen 1-Bit Generator, der eine Folge gleicher Symbole erzeugt; einen Basisorthogonalsequenzgenerator, der eine Mehrzahl von Basisorthogonalsequenzen erzeugt; einen Basismaskensequenzgenerator, der eine Mehrzahl von Grundmaskensequenzen erzeugt, und einen Operator, der den TFCI empfängt, der einen ersten Informationsteil, der die Umwandlung in eine biorthogonale Sequenz angibt, einen zweiten Informationsteil, der die Umwandlung in eine orthogonale Sequenz angibt, und einen dritten Informationsteil enthält, der die Umwandlung in eine Maskensequenz angibt. Der Operator dient auch zum Erzeugen der Folge von 2ⁿ Symbole durch Kombinieren einer aus den Basisorthogonalsequenzen durch den zweiten Informationsteil ausgewählten Orthogonal-sequenz, einer durch eine Kombination der ausgewählten Orthogonalsequenz und der durch den ersten Informationsteil ausgewählten gleichen Symbole gebildeten Biorthogonalsequenz und einer durch den dritten Informationsteil ausgewählten Maskensequenz.
Der Operator umfasst vorzugsweise einen ersten Multiplizierer, der die gleichen Symbole mit dem ersten Informationsteil multipliziert; eine Mehrzahl von zweiten Multiplizierern, die die Grundorthogonalsequenzen mit TFCI-Bits, die den zweiten Informationsteil ausmachen, multiplizieren; eine Mehrzahl von dritten Multiplizierern, die die Basismaskensequenzen mit TFCI-Bits, die den dritten Informationsteil ausmachen, multiplizieren, und einen Addierer, der die Folge von 2ⁿ Symbolen durch Addieren der Ausgänge der ersten bis dritten Multiplizierer erzeugt.
Weiterhin wird ein Verfahren bereitgestellt, das 10 aufeinanderfolgende Eingabebits, die einen TFCI jedes nacheinander übertragenen Rahmens angeben, in einem mobilen NB-TDD-Übertragungssystem in eine Folge von 48 codierten Symbolen codiert, das umfasst: Erzeugen erster Sequenzen, die eine Länge 48 haben, von punktierten Orthogonalsequenzen; Erzeugen zweiter Sequenzen, die eine Länge 48 haben, von punktierten Maskensequenzen; Multiplizieren der ersten Sequenzen mit jedem zugehörigen TFCI-Bit und der zweiten Sequenzen mit jedem zugehörigen TFCI-Bit und Addieren aller durch die Multiplikation entstandenen Sequenzen und Ausgeben der Sequenz von 48 Symbolen, wobei die punktierten Orthogonalsequenzen und die punktierten Maskensequenzen Sequenzen sind, die durch Punktieren der folgenden Positionen aus 64 langen Walsh-Codes und 64 langen Masken erzeugt werden, {0,4,8,13,16,20,27,31,34,38,41,44, 50,54,57,61}.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Erfindung wird aus der folgenden ausführlichen Beschreibung deutlicher werden, wenn sie mit den begleitenden Zeichnungen in Verbindung gebracht wird.
1 ist ein Diagramm, das ein in einem herkömmlichen NB-TDD CDMA-Übertragungssystem benutztes Rahmenformat veranschaulicht.
2 ist ein Blockschaltbild, das den Aufbau eines Senders zum Senden eines Rahmens in dem herkömmlichen NB-TDD-Übertragungssystem veranschaulicht.
3 ist ein Blockschaltbild, das den Aufbau eines Empfängers für das herkömmliche NB-TDD-Übertragungssystem veranschaulicht.
4 ist ein Blockschaltbild, das ein Schema zur Codierung eines TFCI mittels eines Fehlerkorrekturcodes nach dem Stand der Technik veranschaulicht.
5 ist ein Blockschaltbild, das ein Schema zur Codierung eines linearen Fehlerkorrekturcodes veranschaulicht.
6 ist ein Flussdiagramm, das eine Prozedur zur Erzeugung einer Maskenfunktion mittels einer Kasami-Sequenzfamilie veranschaulicht.
7A ist ein Blockschaltbild, das eine Vorrichtung zur Codierung eines TFCI gemäß einer ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
7B ist ein Blockschaltbild, das eine Vorrichtung zur Codierung eines TFCI gemäß einer zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
8 ist ein Flussdiagramm, das eine durch den Codierer von 7A ausgeführte Operation veranschaulicht.
9 ist ein Blockschaltbild, das eine Vorrichtung zur Decodierung eines TFCI gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
10 ist ein Flussdiagramm, das eine durch den in 9 gezeigten Komparator ausgeführte Operation veranschaulicht.
11 ist ein Diagramm, das eine Struktur von 1024 Codes, die von einem (64,10) Codierer ausgegeben werden, gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
12 ist ein Flussdiagramm, das eine durch den Codierer von 7B ausgeführte Operation veranschaulicht.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNG
Eine bevorzugte Ausführung der vorliegenden Erfindung wird nachstehend mit Verweis auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. In der folgenden Beschreibung werden bekannte Funktionen oder Konstruktionen nicht beschrieben, da sie die Erfindung mit unnötigen Einzelheiten verdunkeln würden.
Ein mobiles CDMA-Übertragungssystem gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung benutzt erweiterte Reed-Muller-Codes beim Codieren eines TFCI. Üblicherweise umfasst eine Maßnahme, d.h., ein Parameter, der die Wirksamkeit eines linearen Fehlerkorrekturcodes angibt, die Verteilung eines Hamming-Abstands eines Codeworts eines Fehlerkorrekturcodes. Der Hamming-Abstand betrifft die Zahl von nicht-null-Symbolen in den betreffenden Codewörtern. Das heißt, für ein Codewort'0111' beinhaltet dieses Codewort die Zahl von 1en, d.h., der Hamming-Abstand ist 3. Der kleinste Wert unter den Hamming-Abstandswerten von mehreren Codewörtern wird "Mindestabstand (dmin)" genannt. Der lineare Fehlerkorrekturcode hat eine überlegende Fehlerkorrekturleistung (oder Fähigkeit), da der Mindestabstand mehr und mehr erhöht wird.
Der erweiterte Reed-Muller-Code kann aus einer Sequenz gewonnen werden, die durch die Summe (oder XOR) einer spezifischen Sequenz und einer m-Sequenz bestimmt wird. Um eine Familie (oder Gruppe) von Sequenzen, die die Summe der Sequenzen als ihre Elemente enthalten, zu verwenden, muss die Sequenzfamilie einen großen Mindestabstand besitzen. Solche spezifischen Sequenzfamilien umfassen eine Kasami-Sequenzfamilie, eine Gold-Sequenzfamilie und eine Kerdock-Codefamilie. Solche spezifischen Sequenzen besitzen einen Mindestabstand von (2^2m–2^m)/2 für die volle Länge L=2^2m und einen Mindestab tand von 2^2m–2^m für den vollen Abstand L=2^2m+1. Das heißt, der Mindestabstand beträgt 28 für die volle Länge 64.
Nun erfolgt eine Beschreibung eines Verfahrens zur Erzeugung eines erweiterten Fehlerkorrekturcodes, der ein linearer Fehlerkorrekturcode mit hoher Wirksamkeit ist, unter Verwendung der oben angeführten Sequenzfamilien.
Gemäß einer Codierungstheorie gibt es eine Spaltenpermutationsfunktion zur Erzeugung eines Walsh-Codes durch zyklisches Verschieben der m-Sequenz. Die m-Sequenz wird ein Walsh-Code, wenn die aus der spezifischen Sequenz und der m-Sequenz bestehenden Sequenzen der Spaltenpermutation mittels der Spaltenpermutationsfunktion unterzogen werden. Der Mindestabstand durch die Summe (XOR) der spezifischen Sequenz und des Walsh-Codes erfüllt die optimale Codeeigenschaft. Eine durch Spaltenpermutation der spezifischen Sequenz erhaltene Sequenz wird hierin als eine "Maskenfunktion (oder Maskensequenz)" bezeichnet. 5 veranschaulicht ein Schema zur Codierung des linearen Fehlerkorrekturcodes. Wie dargestellt, liefert die vorliegende Erfindung ein TFCI-Codierungsschema zur Erzeugung eines vollständigen codierten Symbols (oder TFCI-Codeworts) durch Addieren eines durch ein erstes TFCI-Bit erzeugten ersten codierten Symbols (oder Maskenfunktion) und eines durch ein zweites TFCI-Bit erzeugten zweiten codierten Symbols (oder Orthogonalcode).
Gemäß 5 werden die zu übertragenden TFCI-Bits in ein erstes TFCI-Bit und ein zweites TFCI-Bit geteilt und dann an einen Maskenfunktionsgenerator 502 bzw. einen Walsh-Codegenerator 504 übergeben. Der Maskenfunktionsgenerator 502 gibt eine Maskensequenz durch Codieren des ersten TFCI-Bits aus, und der Walsh-Codegenerator 504 gibt eine gegebene Orthogonalsequenz durch Codieren des zweiten TFCI-Bits aus. Ein Addierer 510 addiert (mit XOR) dann die Maskensequenz von dem Maskenfunktionsgenerator 502 und die Orthogonalsequenz von dem Orthogonalcodegenerator 504 und gibt ein vollständiges TFCI-Codewort (oder codiertes TFCI-Symbol) aus. Der Maskenfunktionsgenerator 502 kann mit jedem Satz der ersten TFCI-Bits verbundene Maskensequenzen in der Form einer Codierungstabelle besitzen. Der Orthogonalcodegenerator 504 kann auch mit jedem Satz der zweiten TFCI-Bits verbundene Orthogonalsequenzen in der Form einer Codierungstabelle besitzen.
Es erfolgt nun eine Beschreibung eines Verfahrens zur Erzeugung der Maskenfunktionen (oder Maskensequenzen) in dem Fall, wo ein (2ⁿ,n+k) Code mittels der Kasami-Sequenz er zeugt wird. Der "(2ⁿ,n+k) Code" betrifft hier einen Code zum Ausgeben eines aus 2ⁿ Symbolen bestehenden TFCI-Codeworts (oder codierten Symbols) durch Empfangen von (n+k) TFCI-Bits (eingegebene Informationsbits). Tatsächlich ist bekannt, dass die Kasami-Sequenz durch die Summe verschiedener m-Sequenzen dargestellt wird. Um den (2ⁿ,n+k) Code zu erzeugen, muss daher zuerst eine Kasami-Sequenz der Länge 2ⁿ–1 erzeugt werden. Die Kasami-Sequenz ist gleichwertig mit der Summe einer durch ein Generatorpolynom f1(x) erzeugten m-Sequenz und einer durch 2^(2/n)+1 maliges Wiederholen einer Sequenz der Länge 2^(n/2)–1, die durch Dezimieren der m-Sequenz in einer Einheit von 2^(n/2)+1 bestimmt wird, erhaltenen Sequenz. Wenn das Generatorpolynom bestimmt wird, können außerdem die betreffenden m-Sequenzen m(t), d.h., m₁(t) und m₂(t), mittels einer Tracefunktion gemäß Gleichung (1) unten berechnet werden.
Gleichung (1)
In Gleichung (1) bezeichnet A einen gemäß einem Anfangswert der m-Sequenz bestimmten Wert, α bezeichnet eine Wurzel des Generatorpolynoms, und n bezeichnet den Grad des Generatorpolynoms.
6 veranschaulicht eine Prozedur zur Erzeugung der Maskenfunktion in dem Fall, wo der (2ⁿ,n+k) Code (d.h., ein Code zum Ausgeben eines 2ⁿ-Bit codierten Symbols durch Empfangen von (n+k) Eingangsinformationsbits) mittels der Kasami-Sequenz unter den vorerwähnten Sequenzen erzeugt wird. Es ist bekannt, dass die Kasami-Sequenz durch die Summe der verschiedenen m-Sequenzen dargestellt wird. Um den (2ⁿ,n+k) Code zu erzeugen, muss daher zuerst eine Kasami-Sequenz der Länge 2ⁿ–1 erzeugt werden. Die Kasami-Sequenz, wie oben beschrieben, wird durch die Summe einer durch ein Generatorpolynom f1(x) erzeugten m-Sequenz und einer Sequenz erzeugt, die durch 2^(n/2)+1 maliges Wiederholen einer durch Dezimieren der m-Sequenz in einer Einheit von 2^(n/2)+1 bestimmten Sequenz der Länge 2^(n/2)–1 erhalten wird.
Gemäß 6 werden in Schritt 610 eine durch das Generatorpolynom f1(x) erzeugte m-Se quenz m₁(t) und eine Sequenz m₂(t), die durch 2^(n/2)+1 maliges Wiederholen einer durch Dezimieren der m-Sequenz in einer Einheit von 2^(n/2)+1 bestimmten Sequenz der Länge 2^(n/2)–1 erhalten wird, gemäß Gleichung (1) berechnet. In Schritt 620 wird eine Spaltenpermutationsfunktion σ(t) zur Umwandlung der m-Sequenz m₁(t) in einen in Gleichung (2) unten gezeigten Walsh-Code berechnet.
Gleichung (2)
In Schritt 630 werden Sequenzfamilien, die durch 0 bis 6 maliges zyklisches Verschieben der m-Sequenz erhalten werden, der Spaltenpermutation mittels σ^–1(t)+2 unterzogen, wo σ^–1 eine Umkehrfunktion der Spaltenpermutationsfunktion σ(t) zur Umwandlung der Sequenz m₁(t) in den Walsh-Code ist. Weiter wird dem Kopf jeder durch die Spaltenpermutation erzeugten Sequenz '0' hinzugefügt, damit die Sequenzen eine Länge 2ⁿ haben, wodurch 2ⁿ–1 Sequenzfamilien di(t) der Länge 2ⁿ erzeugt werden, wo i=0,...,2ⁿ–1 und t=1,2,...,2ⁿ. Die in Schritt 630 erzeugten Sequenzfamilien können durch Gleichung (3) unten dargestellt werden.
Gleichung (3)
Die berechneten Sequenzfamilien di(t) sind Maskenfunktionen, die als 7 Masken benutzt werden können.
Eine der Eigenschaften der berechneten Sequenzfamilien di(t) ist, dass eine durch Addieren zweier verschiedener Masken aus den obigen Masken eine andere Maske aus den 2^(n/2)–1 Masken wird. Um weiter zu verallgemeinern, alle 2^(n/2)–1 Masken, die eine Maske aus nur Oen enthalten, können durch eine vordefinierte Summe von n Masken aus den 2^(n/2)–1 Masken dargestellt werden. Die n Masken werden als Basissequenzen (oder Grundsequenzen) definiert.
Die Gesamtzahl von beim Erzeugen des (2ⁿ,n+k) Codes benötigten Codewörtern ist 2^n+k, was die Zahl möglicher Sätze der Eingangsinformationsbits ist. Hier beträgt die Zahl von biorthogonalen Sequenzen, die 2ⁿ orthogonale Sequenzen (oder Walsh-Codes) und ihre Komplemente angibt, 2ⁿ×2=2ⁿ–1, und die Zahl der zum Erzeugen des (2ⁿ,n+k) Codes benötigten Nicht-Null-Masken beträgt (2^n+k/2ⁿ⁺¹)–1=2^k–1–1. Außerdem können alle 2^k–1–1 Masken auch durch eine vordefinierte Summe der (k–1) Masken auf der Basis der Eigenschaft ähnlich wie oben beschrieben dargestellt werden.
Als Nächstes wird ein Verfahren zum Auswählen der (k–1) Masken beschrieben. In Schritt 630 wird eine Sequenzfamilie durch 0 bis 2^(n/2)–1 maliges zyklisches Verschieben der m₂(t) erzeugt. Eine durch i-maliges zyklisches Verschieben der m₂(t) erzeugte m-Sequenz kann mittels Gleichtung (1) als Tr(αⁱ × α^t) ausgedrückt werden. Das heißt, eine durch 0 bis 6 maliges zyklisches Verschieben der m₂(t) erzeugte Sequenzfamilie enthält die gemäß Anfangswerten A=1,α,..,α^2**n– ² erzeugten Sequenzen. In diesem Moment werden (k–1) linear unabhängige Grundelemente aus den Galois-Elementen 1,α,..,α^2**n– ² gesucht. Die den Ausgangssequenzen der Tracefunktion, die die (k–1) Basiselemente als Ansfangswerte nimmt, entsprechenden Sequenzen werden Basismaskensequenzen. In diesem Prozess wird die linear unabhängige Bedingung durch Gleichung (4) unten dargestellt.
Gleichung (4) α1,..,αk–1 : linear unabhängig <=> C1α1+C2α2+....+Ck–1αk–1 <> 0, ∀ C1,C2,...,Ck–1
Ein Verfahren zur Erzeugung der verallgemeinerten Maskenfunktion wird mit Verweis auf 6 für den Fall beschrieben, wo ein (64,10) Code mittels der Kasami-Sequenzfamilie erzeugt wird. Tatsächlich ist bekannt, dass die Kasami-Sequenz durch die Summe der verschiedenen m-Sequenzen dargestellt wird. Um den (64,10) Code zu erzeugen, muss daher zuerst eine Kasami-Sequenz der Länge 63 erzeugt werden. Die Kasami-Sequenz besteht aus einer durch ein Generatorpolynom x⁶+x+1 erzeugten m-Sequenz und einer Sequenz, die durch 2^(n/2)+1 maliges Wiederholen einer durch Dezimieren der m-Sequenz in einer Einheit von 2^(n/2)+1 bestimmten Sequenz der Länge 2^(n/2)–1 erzeugt wird. Wenn das Generatorpolynom bestimmt ist, kann hier jede m-Sequenz m(t) mittels der Tracefunktion wie in Gleichung (5) unten gezeigt berechnet werden.
Gleichung (5) m1(t) = Tr(Aαt), t=0,1,..63
In Gleichung (5) bezeichnet A einen gemäß einem Anfangswert der m-Sequenz bestimmten Wert, und α bezeichnet eine Wurzel des Generatorpolynoms. Außerdem ist n=6, weil das Generatorpolynom 6-ten Grades ist.
6 veranschaulicht eine Prozedur zur Erzeugung der Maskenfunktion in dem Fall, wo der (64,10) Code (d.h., ein Code zum Ausgeben eines 64-Bit codierten Symbols durch Empfangen von 10 Eingangsinformationsbits) mittels einer Kasami-Sequenzfamilie aus den oben dargelegten Sequenzfamilien. Gemäß 6 werden eine durch das Generatorpolynom x⁶+x+1 erzeugte m-Sequenz m₁(t) und eine Sequenz, die durch 2^(n/2)+1 maliges Wiederholen einer durch Dezimieren der m-Sequenz m₂(t) in einer Einheit von 2^(n/2)+1 bestimmten Sequenz der Länge 2^(n/2)–1 erhalten wird, gemäß Gleichung (5) berechnet. In Schritt 620 wird eine Spaltenpermutationsfunktion σ(t) zur Umwandlung der m-Sequenz m₁(t) in einen in Gleichung (6) unten gezeigten Walsh-Code berechnet.
Gleichung (6)
In Schritt 630 werden 7 durch 0 bis 6 maliges zyklisches Verschieben der m-Sequenz m₂(t) erhaltene Sequenzfamilien mittels σ^–1(t)+2 der Spaltenpermutationsfunktion unterzogen, wo σ ^–1(t) eine Umkehrfunktion der Spaltenpermutationsfunktion σ(t) zur Umwandlung der Sequenz m₁(t) in den Walsh-Code ist. Weiter wird dem Kopf jeder durch die Spaltenpermutation erzeugten Sequenz '0' hinzugefügt, damit die Sequenzen eine Länge 64 haben, wodurch 7 Sequenzfamilien di(t) der Länge 64 erzeugt werden, wo i=0,...,6 und t=1,...,64. Die in Schritt 630 erzeugten Sequenzfamilien können durch Gleichung (7) unten dargestellt werden.
Gleichung (7)
Die durch Gleichung (7) berechneten Sequenzfamilien di(t) sind Maskenfunktionen, die als 7 Maskensequenzen benutzt werden können.
Eine der Eigenschaften der berechneten Sequenzfamilien di(t) ist, dass eine durch Addieren zweier verschiedener Masken aus den obigen Masken eine andere Maske aus den 7 Masken wird. Um weiter zu verallgemeinern, alle 7 Masken können durch eine vordefinierte Summe von 3 Masken aus den 7 Masken dargestellt werden. Wie oben erwähnt, werdem alle Maskensequenzen, die durch die vordefinierte Summe der Masken dargestellt werden können, als Grundsequenzen definiert.
Die Gesamtzahl von beim Erzeugen des (64,10) Codes benötigten Codewörtem ist 2¹⁰ =1024, was die Zahl möglicher Sätze der Eingangsinformationsbits ist. Hier beträgt die Zahl von biorthogonalen Codewörtern der Länge 64 64×2=128, und die Zahl der zum Erzeugen des (64,10) Codes benötigten Masken beträgt (1024/128)–1=7. Außerdem können alle 7 Masken auch durch eine vordefinierte Summe der 3 Masken auf der Basis der Eigenschaft ähnlich wie oben beschrieben dargestellt werden. Deshalb wird ein Verfahren zum Auswählen der 3 Masken benötigt. Das Verfahren zum Auswählen der 3 Masken wird unten beschrieben. In Schritt 630 wird eine Sequenzfamilie durch 0 bis 6 maliges zyklisches Verschieben der m₂(t) erzeugt. Eine durch i-maliges zyklisches Verschieben der m₂(t) erzeugte m-Sequenz kann mittels Gleichtung (5) als Tr(αⁱ × α^t) ausgedrückt werden. Das heißt, eine durch 0 bis 6 maliges zyklisches Verschieben der m₂(t) erzeugte Sequenzfamilie enthält die gemäß Anfangswerten A=1,α,..,α⁶ erzeugten Sequenzen. In diesem Moment werden 3 linear unabhängige Grundelemente aus den Galois-Elementen 1,α,..,α⁶ gesucht. Es ist möglich, alle 7 Masken durch die vordefinierte Summe der 3 Masken zu erzeugen, indem die Sequenzen, die die 3 Basiselemente als Anfanfangswerte nehmen, ausgewählt werden. In diesem Prozess wird die linear unabhängige Bedingung durch Gleichung (8) unten dargestellt.
Gleichung (8) α,β,γ,δ : linear unabhängig <=> C1α+c2β+C3γ+c4δ <> 0, ∀ c1,c2,c3,c4
Tatsächlich sind 1, α und α² in dem Galois-Feld GF(2³) Grundpolynome, bekannt als die obigen 4 linear unabhängigen Elemente. Daher werden die folgenden 3 Maskenfunktionen M1, M2 und M4 durch Einsetzen der Grundpolynome in Gleichung (5) berechnet.
Es erfolgt nun eine ausführliche Beschreibung hinsichtlich einer Vorrichtung und eines Verfahrens zur Codierung und Decodierung eines TFCI in einem mobilen NB-TDD CDMA-Übertragungssystem gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung. In den Ausführungen der vorliegenden Erfindung verwenden der Codierer und der Decodierer die in dem obigen Verfahren berechenten Grundmaskensequenzen. Im Besonderen wird unten ein Verfahren zur Erzeugung der Basismaskensequenzen beschrieben.
Erste Ausführung
7A veranschaulicht eine Vorrichtung eines TFCI in einem mobilen NB-TDD CDMA-Übertragungssystem gemäß einer ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung. Gemäß 7A werden 10 Eingangsinformationsbits a0 bis a9 an ihre zugehörigen Multiplizierer 740–749 angelegt. Ein Basis-Walshcodegenerator 710 erzeugt Basis-Walshcodes mit einer vorgegebenen Länge. Die "Basis-Walshcodes" betreffen hier vorbestimmte Walshcode, von denen durch eine vorbestimmte Summe alle gewünschten Walshcodes erzeugt werden können. Für einen Walshcode der Länge 64 enthalten z.B. die Basis-Walshcodes einen 1. Walshcode W1, einen 2. Walshcode W2, einen 4. Walshcode W4, einen 8. Walshcode W8, einen 16, Walshcode W16 und einen 32. Walshcode W32. Ein 1-Bit Generator 700 erzeugt ständig ein vorbestimmtes Codebit. Das heißt, wenn die Erfindung auf die biorthogonalen Sequenzen angewandt wird, erzeugt der 1-Bit Generator 700 ein Bit zur Verwendung orthogonaler Sequenzen als biorthogonale Codes. Zum Beispiel erzeugt der 1-Bit Generator 700 ständig ein Bit mit einem Wert'1', um dadurch die von dem Basis-Walshcodegenerator 710 erzeugten Walshcodes zu invertieren.
Der Walshcodegenerator 710 gibt gleichzeitig Walshcodes W1, W2, W4, W8, W16 und W32 der Länge 64 aus. Der Multiplizierer 740 multipliziert den 1. Walshcode W1 (=01010101010 10101010101010101010101010101010101010101010101010101)vom Walshcodegenertor 710 mit dem ersten Eingangsinformationsbit a0. Der Multiplizierer 741 multipliziert den 2. Walshcode W2(=00110011001100110011001100110011001100110011001100110011001 10011) von dem Walshcodegenerator 710 mit dem zweiten Eingangsinformationsbit al. Der Multiplizierer 742 multipliziert den 4. Walshcode W4 (= 0000111100001111000011110000 111100001111000011110000111100001111) von dem Walshcodegenerator 710 mit dritten Eingangsinformationsbits a2. Der Multiplizierer 743 multipliziert den 8. Walshcode W8 (= 000 0000011111111000000001111111100000000111111110000000011111111) von dem Walshcodegenerator 710 mit dem vierten Eingangsinformationsbit a3. Der Multiplizierer 744 multipliziert den 16. Walshcode W16 (= 0000000000000000111111111111111100000000 000000001111111111111111) von dem Walshcodegenerator 710 mit dem fünften Eingangsinformationsbit a4. Der Multiplizierer 745 multipliziert den 32. Walshcode W32 (= 00000000 00000000000000000000000011111111111111111111111111111111) von dem Walshcodegenerator 710 mit dem sechsten Eingangsinformationsbit a5. Das heißt, die Multiplizierer 740–745 multiplizieren die eingegebenen Basis-Walshcodes W1, W2, W4, W8, W16 und W32 mit ihren zugehörigen Eingangsinformationsbits a0–a5 in einer Symboleinheit. Unterdessen multipliziert der Multiplizierer 746 die von dem 1-Bit Generator 700 ausgegebenen 1-Bit Symbole mit dem siebten Eingangsinformationsbit a6.
Ein Maskengenerator 720 erzeugt Maskensequenzen mit einer vorbestimmten Länge. Das Verfahren zur Erzeugung der Masken wird nicht beschrieben, weil es oben bereits beschrieben wurde. Wenn z.B. der (64,10) Code mittels der Kasami-Sequenz erzeugt wird, enthalten die Basismaskensequenzen eine 1. Maskensequenz M1, eine 2. Maskensequenz M2 und eine 4. Maskensequenz M4. Der Maskengenerator 720 gibt gleichzeitig die Maskenfunktionen M1, M2 und M4 der Länge 64 aus. Der Multiplizierer 747 multipliziert die 1. Maskenfunktion M1(= 00110101011011111010001100000110111101100101001110011111 111000101) vom Maskengenerator 720 mit dem achten Eingangsinformationsbit a7. Der Multiplizierer 748 multipliziert die 2. Maskenfunktion M2 (= 01000111110100011110110101 11101101111011000100101101000110111000) vom Maskengenerator 720 mit dem neunten Eingangsinformationsbit a8. Der Multiplizierer 749 multipliziert die 4. Maskenfunktion M4(= 0001100011100111110101001101010010111101101111010111000110001110)vom Maskengenerator 720 mit dem zehnten Eingangsinformationsbit a9. Die Multiplizierer 747-749 multiplizieren die eingegebenen Grundmaskensequenzen M1, M2 und M4 mit den zugehörigen Eingangsinformationsbits a7–a9 in einer Symboleinheit.
Ein Addierer 760 addiert (XOR) die von den Multiplizierern 747–749 ausgegebenen Symbole in einer Symboleinheit und gibt dann 64 codierte Symbole aus. Ein Symbolpunktierer 770 punktiert die vom Addierer 760 ausgegebenen 64 Symbole gemäß einer vorbestimmten Regel und gibt 48 Symbole aus. Das heißt, der (48,10) Codierer punktiert 16 Symbole von den durch den (64,10) Code erzeugten 64 Symbolen. Der Mindestabstand des (48,10) Codierers ändert sich abhängig von den Positionen der 16 punktierten Symbole. Kombinationen der 16 punktierten Positionen, die überlegene Leistung liefern, werden unten gezeigt. Wenn die folgenden Kombinationen der punktierten Positionen benutzt werden, hat der (48,10) Codierer den Mindestabstand von 18 und liefert eine überlegene Gewichtsverteilung.
8 veranschaulicht einen Steuerungsablauf zur Codierung eines TFCI in einem mobilen NB-TDD CDMA-Übertragungssystem gemäß der ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung. Gemäß 8 wird in Schritt 800 eine Folge von 10 Eingangsinformationsbits a0–a9 eingegeben, und dann werden der Parametercode
und j zu '0' initialisiert. Der Parametercode
bezeichnet die vom Codierer letztlich ausgegebenen 64 codierten Symbole, und j wird benutzt, um die 64 Symbole, die ein Codewort bilden, zu zählen.
Danach wird in Schritt 810 festgestellt, ob das erste Informationsbit a0'1' ist. Wenn ja, wird der 1. Walshcode W1 (= 0101010101010101010101010101010101010101010101010101 010101010101) mit der codierten Symbolsequenz des Parametercodes
der Länge 64 XOR-verknüpft. Andernfalls, wenn das erste Informationsbit a0 nicht'1' ist, springt der Ablauf zu Schritt 812. Nach Schritt 810 wird in Schritt 812 festgestellt, ob das zweite Informationsbit a1 '1' ist. Wenn ja, wird der 2. Walshcode W2 (= 001100110011001100110011001 1001100110011001100110011001100110011) mit der codierten Symbolsequenz des Parametercodes
der Länge 64 XOR-verknüpft. Andernfalls, wenn das zweite Informationsbit a1 nicht'1' ist, springt der Ablauf zu Schritt 814. Nach Schritt 812 wird in Schritt 814 festgestellt, ob das dritte Informationsbit a2'1' ist. Wenn ja, wird der 4. Walshcode W4 (= 000011 1100001111000011110000111100001111000011110000111100001111)) mit der codierten Symbolsequenz des Parametercodes
der Länge 64 XOR-verknüpft. Andernfalls, wenn das dritte Informationsbit a2 nicht'1' ist, springt der Ablauf zu Schritt 816. Nach Schritt 814 wird in Schritt 816 festgestellt, ob das vierte Informationsbit a3'1' ist. Wenn ja, wird der 8. Walshcode W8 (= 00000000111111110000000011111111000000001111111100000000111111 11) ) mit der codierten Symbolsequenz des Parametercodes
der Länge 64 XOR-verknüpft. Andernfalls, wenn das vierte Informationsbit a3 nicht '1' ist, springt der Ablauf zu Schritt 818. Nach Schritt 816 wird in Schritt 818 festgestellt, ob das fünfte Informationsbit a4 '1' ist. Wenn ja, wird der 16. Walshcode W16 (= 000000000000000011111111111111110000000000000 0001111111111111111) mit der codierten Symbolsequenz des Parametercodes
der Länge 64 XOR-verknüpft. Andernfalls, wenn das fünfte Informationsbit a4 nicht'1' ist, springt der Ablauf zu Schritt 820. Nach Schritt 818 wird in Schritt 820 festgestellt, ob das sechste Informationsbit a5'1' ist. Wenn ja, wird der 32. Walshcode W32 (= 0000000000000000000000 000000000011111111111111111111111111111111) mit der codierten Symbolsequenz des Parametercodes
der Länge 64 XOR-verknüpft. Andernfalls, wenn das sechste Informationsbit a5 nicht'1' ist, springt der Ablauf zu Schritt 822.
Nach Schritt 820 wird in Schritt 822 festgestellt, ob das siebte Informationsbit a6 '1' ist. Wenn ja, wird eine Sequenz von nur 1en mit der codierten Symbolsequenz des Parametercodes
der Länge 64 XOR-verknüpft. Andernfalls, wenn das siebte Informationsbit a6 nicht'1' ist, springt der Ablauf zu Schritt 824. Das heißt, in Schritt 822 wird der in den vorangehenden Schritten erzeugte Walshcode mit'1' XOR-verknüpft, um dadurch einen biorthogonalen Code zu erzeugen. Genauer, wenn das siebte Informationsbit a6 '1' ist, wird der Parameter j zu '0' initialisiert, und ein j-ter Parametercode [j] wird mit'1' XOR-verknüpft. Weiter wird festgestellt, ob der Parameter j 63 ist, um zu ermitteln ob der Parameter j das letzte Symbol des Codeworts ist. Wenn der Parameter j nicht 63 ist, wird nach Erhöhen des Parameters j um 1 dieser Prozess wiederholt. Mit anderen Worten, in Schritt 822 wird, wenn das siebte Informationsbit a6 '1' ist, eine Sequenz der Länge 64 aus nur 1en mit einer codierten Symbolsequenz der Länge 64 XOR-verknüpft. Nach 64-maliger Wiederholung dieses Prozesses geht daher der Ablauf vom Schritt zum Feststellen, ob der Parameter J 63 ist, zu Schritt 824.
Nach Schritt 822 wird in Schritt 824 festgestellt, ob das achte Informationsbit a7'1' ist. Wenn ja, wird die erste Maskenfunktion M1 (= 00110101011011111010001100000110111101100 0100111001111111000101) mit der codierten Symbolsequenz des Parametercodes
der Länge 64 XOR-verknüpft. Andernfalls, wenn das achte Informationsbit a7 nicht'1' ist, springt der Ablauf zu Schritt 826. Nach Schritt 824 wird in Schritt 826 festgestellt, ob das neunte Informationsbit a8 '1' ist. Wenn ja, wird die zweite Maskenfunktion M2 (= 01000111110100011 11011010111101101111011000100101101000110111000) mit der codierten Symbolsequenz des Parametercodes
der Länge 64 XOR-verknüpft. Andernfalls, wenn das neunte Informationsbit a8 nicht'1' ist, springt der Ablauf zu Schritt 828. Nach Schritt 826 wird in Schritt 828 festgestellt, ob das zehnte Informationsbit a9'1' ist. Wenn ja, wird die vierte Mas kenfunktion M4(= 00011000111001111101010011010100101111011011110101110001 10001110) mit der codierten Symbolsequenz des Parametercodes
der Länge 64 XOR-verknüpft. Andernfalls, wenn das zehnte Informationsbit a9 nicht '1' ist, springt der Ablauf zu Schritt 830. In Schritt 830 werden nur die Sequenzen, die Informationsbits von 1en aus den 10 Sequenzen W1, W2, W4, W8, W16, W32, 1, M1, M2 und M4 der Länge 64, die jeweils mit den 10 Eingangsinformationsbits a0–a9 verbunden sind, entsprechen, alle XOR-verknüpft, um einen Wert der codierten Symbolsequenz des Parametercodes
auszugeben.
Der (64,10) Codierer, der nach dem Verfahren von 8 arbeitet, erzeugt 64 Walshcodes der Länge 64, 64 durch Invertieren der 64 Walshcodes bestimmte invertierte Walshcodes und insgesamt 896 Codes, die durch die Kombination von insgesamt 7 Maskensequenzen, die durch die Kombination von insgesamt 128 Orthogonalcodes und 3 Maskenfunktionen berechnet werden, bestimmt werden. Die Gesamtzahl Codewörter beträgt daher 1024. Außerdem erzeugt ein (64,9) Codierer 64 Walshcodes der Länge 64, Walshcodes, die durch Addieren von nur 1 en zu (oder Multiplizieren von –1 mit, im Fall einer realen Zahl) Symbolen jedes Walshcodes unter den 1024 Codewörtern berechnet werden, und Codes, die durch Kombinieren von insgesamt 4 Maskenfunktionen, die durch die Kombination von insgesamt 128 Orthogonalcodes und 2 Maskenfunktionen unter den 3 Maskenfunktionen berechnet werden, bestimmt werden, und ein (64,8) Codierer erzeugt 64 Walshcodes der Länge 64, Walshcodes, die durch Addieren von nur 1en zu (oder Multiplizieren von –1 mit, im Fall einer realen Zahl) Symbolen jedes Walshcodes unter den 1024 Codewörtern berechnet werden, und Codes, die durch Kombinieren von insgesamt 2 Maskenfunktionen, die durch die Kombination von insgesamt 128 Biorthogonalcodes und 1 Maskenfunktion unter den 3 Maskenfunktionen berechnet werden, bestimmt werden. Der (64,9) Codierer und der (64,8) Codierer haben beide einen Mindestabstand von 28. Der (64,9) Codierer kann mit nur zwei der vom Maskenfunktionsgenerator 720 von 7A ausgegebenen 3 Maskenfunktionen verwirklicht werden, während der (64,8) Codierer mit nur einer der vom Maskenfunktionsgenerator 720 ausgegebenen 3 Maskenfunktionen verwirklicht werden kann. Wie oben dargelegt, kann der Codierer die Codierung gemäß der Zahl von Eingangsinformationsbits adaptiv durchführen und kann außerdem eine überlegene Leistung aufweisen, indem der Mindestabstand, der die Leistung des Codierers bestimmt, so hoch wie möglich erhöht wird.
Der (64,10) Codierer benutzt als Codewörter 64 Walshcodes der Länge 64, 64 durch Invertieren der 64 Walshcodes berechnete invertierte Walshcodes und 896 durch Kombinieren von insgesamt 128 Biorthogonalcodes mit 7 Maskenfunktionen der Länge 64 berechnete Sequenzen, deren Struktur in 11 veranschaulicht wird.
9 veranschaulicht eine Vorrichtung zur Decodierung eines TFCI gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung. Gemäß 9 setzt der Decoder'0' an den durch den Codierer punktierten Stellen eines empfangenen Signals ein, das dem TFCI-Symbol der Länge 48 mit einem Wert von +1/–1 entspricht, um dadurch ein Empfangssignal r(t) der Länge 64 zu erzeugen. Das Empfangssignal r(t) wird an 7 Multiplizierer 901–907 und einen Korrelationsrechner 920 angelegt. Das Empfangssignal r(t) ist ein Signal, das im Codierer des Senders durch einen vorbestimmten Walshcode und eine vorbestimmte Maskensequenz codiert wird. Ein Maskengenerator 910 erzeugt mögliche Maskenfunktionen M1–M7, die durch 3 Basismasken erzeugt werden können, und übergibt die erzeugten Maskenfunktionen jeweils an Multiplizierer 901–907. Der Multiplizierer 901 multipliziert das Empfangssignal r(t) mit der vom Maskengenerator 910 ausgegebenen Maskenfunktion M1 und liefert seinen Ausgang an einen Korrelationsrechner 921. Der Multiplizierer 902 multipliziert das Empfangssignal r(t) mit der vom Maskengenerator 910 ausgegebenen Maskenfunktion M2 und liefert seinen Ausgang an einen Korrelationsrechner 922. Der Multiplizierer 907 multipliziert das Empfangssignal r(t) mit der vom Maskengenerator 910 ausgegebenen Maskenfunktion M7 und liefert seinen Ausgang an einen Korrelationsrechner 927. Das heißt, die Multiplizierer 901-907 multiplizieren das Empfangssignal r(t) mit ihren zugehörigen Maskenfunktionen M1–M7 vom Maskengenerator 910 und übergeben ihre Ausgänge jeweils an die zugehörigen Korrelationsrechner 921–927. Dabei werden das Empfangssignal r(t) und die durch Multiplizieren des Empfangssignals r(t) mit den möglichen 7 Maskenfunktionen berechneten Signale, d.h., insgesamt 8 Signale, an die 8 Korrelationsrechner 920–927 jeweils übergeben. Wenn der Sender den TFCI mittels einer vorbestimmten Maskenfunktion codiert hat, werden jeder der Ausgänge der Multiplizierer 901–907 ein der Maskenfunktion entledigtes Signal sein. Die Korrelationsrechner 920–927 berechnen dann 128 Korrelationswerte durch Korrelieren des Empfangssignals r(t) und der Ausgänge der Multiplizierer 901–907 mit 64 Walshcodes der Länge 64 und 64 durch Invertieren der 64 Walshcodes berechneten invertierten Walshcodes, d.h., insgesamt 128 bi-Walsh (oder biorthogonale) Codes. Der größte der berechneten Korrelationswerte, ein Index von dann korreliertem Walshcode und ein Index des Korrelationsrechners werden an einen Korrelationsvergleicher 940 übergeben. Die 128 Walshcodes sind bereits oben definiert worden. Der Korrelationsrechner 920 berechnet 128 Korrelationswerte durch Korrelieren des Empfangssignals r(t) mit 128 bi-Walshcodes der Länge 64. Weiter versorgt der Korrelationsrechner 920 den Korrelationsvergleicher 940 mit dem größten der berechneten Korrelationswerte, einem Index von dann berechnetem Walshcode und einem Index'0' des Korrelationsrechners 920. Hier entspricht der Index des Korrelationsrechners einem Index der Maskenfunktion, der angibt, welche Maskenfunktion mit dem Empfangs signal für die Signaleingabe in den Korrelationsrechner multipliziert wird. Der Maskenindex '0' bedeutet aber, dass keine Maske mit dem Empfangssignal multipliziert wird. Weiterhin berechnet der Korrelationsrechner 921 auch 128 Korrelationswerte durch Korrelieren des durch den Multiplizierer 901 mit der Maskenfunktion M1 multiplizierten Empfangssignals r(t) mit 128 bi-Walshcodes der Länge 64. Des Weiteren versorgt der Korrelationsrechner 921 den Korrelationsvergleicher 940 mit dem größten der berechneten Korrelationswerte, einem Index von dann berechnetem Walshcode und einem Index'1' des Korrelationsrechners 921. Der Korrelationsrechner 922 berechnet 128 Korrelationswerte durch Korrelieren des durch den Multiplizierer 902 mit der Maskenfunktion M2 multiplzierten Empfangssignals r(t) mit 128 bi-Walshcodes der Länge 64. Weiter versorgt der Korrelationsrechner 922 den Korrelationsvergleicher 940 mit dem größten der 128 berechneten Korrelationswerte, einem Index von dann berechnetem Walshcode und einem Index'2' des Korrelationsrechners 922. Der Korrelationsrechner 927 berechnet 128 Korrelationswerte durch Korrelieren des durch den Multiplizieren 907 mit der Maskenfunktion M7 multiplzierten Empfangssignals r(t) mit 128 bi-Walshcodes der Länge 64. Weiter versorgt der Korrelationsrechner 927 den Korrelationsvergleicher 940 mit dem größten der 128 berechneten Korrelationswerte, einem Index von dann berechnetem Walshcode und einem Index'7' des Korrelationsrechners 927.
Der Korrelationsvergleicher 940 vergleicht dann die von den Korrelationsrechnem 920–927 erhaltenen 8 größten Korrelationswerte und ermittelt den größten von ihnen. Nach dem Ermitteln des größten Korrelationswertes gibt der Korrelationsvergleicher 940 vom Sender gesendete TFCI-Informationsbits gemäß dem von dem Korrelationsrechner erhaltenen Index des Walshcodes, der mit dem ermittelten Korrelationswert verbunden ist, und einem Index (oder Maskenindex) desselben Korrelationsrechners aus. Das heißt, der Korrelationsvergleicher 940 bestimmt ein decodiertes Signal des empfangenen Signals mittels des Indexes des Walshcodes und dem Index der Maskenfunktion.
10 veranschaulicht eine Prozedur, um einen Walshcodeindex und einen Maskenfunktionsindex für den größten Korrelationswert durch Vergleichen der 8 Korrelationswerte im Korrelationsvergleicher 940 gemäß der ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung zu bestimmen und die TFCI-Informationsbits entsprechend auszugeben. Gemäß 10 wird in Schritt 1000 ein Häufigkeitsanzeigeindexparameter i auf'1' initialisiert, und ein Maximalwert, ein Walshcodeindex und ein Maskenindex werden alle auf'0' initialisiert. In Schritt 1010 werden der Korrelationswert, der Walshcodeindex für den Korrelationswert und der Maskenindex, die vom ersten Korrelationsrechner ausgegeben werden, als ein erster Maximalwert, ein erster Walshcodeindex bzw. ein erster Maskenindex gespeichert. Danach wird in Schritt 1020 der erste Maximalwert mit einem vorher gespeicherten Maximalwert vergichen. Wenn der erste Maximalwert größer ist als der vorher gespeicherte Maximalwert, geht die Prozedur zu Schritt 1030. Andernfalls, wenn der erste Maximalwert kleiner als oder gleich dem vorher gespeicherten Maximalwert ist, geht die Prozedur zu Schritt 1040. In Schritt 1030 wird der erste Maximalwert als der Maximalwert ausersehen, und der erste Walshcodeindex und der erste Maskenindex werden als der Walshcodeindex bzw. der Maskenindex ausersehen. In Schritt 1040 wir ein für den Indexparameter i gesetzter Wert mit der Zahl '8' des Korrelationsrechners verglichen, um festzustellen, ob der Vergleich auf allen der 8 Korrelationswerte ganz durchgeführt wurde. Wenn in Schritt 1040 der Häufigkeitsanzeigeindex i nicht gleich der Zahl '8' des Korrelationsrechners ist, erhöht in Schritt 1060 der Korrelationsvergleicher 940 den Häufigkeitsanzeigeindex i um 1 und kehrt danach zu Schritt 1010 zurück, um den oben beschriebenen Prozess mittels des i-ten Maximalwerts, des i-ten Walshcodeindexes und des i-ten Maskenindexes, die von dem erhöhten i-ten Korrelationsrechner ausgegeben werden, zu wiederholen. Nachdem der obige Prozess wiederholt auf dem 8. Maximalwert, dem 8. Walshcodeindex und dem 8. Maskenindex durchgeführt wurde, wird der Häufigkeitsanzeigeindex i 8. Die Prozedur geht dann zu Schritt 1050. In Schritt 1050 gibt der Korrelationsvergleicher 940 mit dem Walshcodeindex und dem Maskenindex verbundene, decodierte Bits (TFCI-Informationsbits) aus. Der Walshcodeindex und der Maskenindex, die den decodierten Bits entsprechen, sind der Walshcodeindex und der Maskenindex, die dem größten der von den 8 Korrelationsrechnern gelieferten 8 Korrelationswerten entsprechen.
In der ersten Ausführung erzeugt der (48,10) Codierer 48 Symbole durch Punktieren von 16 Symbolen nach dem Erzeugen von 64 Codes. In der zweiten Ausführung unten gibt jedoch der Codierer, anders als in 7A, 48 Symbole nach Punktierung von 16 Symbolen gemäß einem vorbestimmten Muster in dem Walshcodegenerator, dem 1-Bit Generator und dem Maskengenerator aus.
Zweite Ausführung
Die Codierungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung ist im Aufbau dem mit Verweis auf die erste Ausführung beschriebenen Codierer ähnlich. Der einzige Unterschied ist jedoch, dass die von dem 1-Bit Generator, dem Walshcodegenerator und dem Maskengenerator ausgegebenen Sequenzen die Sequenzen der Länge 48 sind, auf die ein Punktierungsmuster vorher angewandt wird. Zum Beispiel werden die von dem Walshcodegenerator, dem 1-Bit Generator und dem Maskengenerator gemäß der ersten Ausführung ausgegebenen Sequenzen, von denen die Glieder 0, 4, 8, 13, 16, 20, 27, 31, 34, 38, 41, 44, 50, 54, 57 und 61 punktiert werden, in der zweiten Ausführung verwendet.
7B veranschaulicht eine Vorrichtung zur Codierung eines TFCI in einem mobilen NB-TDD CDMA-Übertragungssystem gemäß der zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung. Gemäß 7B werden 10 Eingangsinformationsbits a0–a9 an ihre zugehörigen Multiplizierer 7400, 7410, 7420, 7430, 7440, 7450, 7460, 7470, 7480 bzw. 7490 übergeben. Ein Grundwalshcodegenerator 7100 erzeugt gleichzeitig Walshcodes W1', W2', W4', W8', W16' und W32' der Länge 48, die durch Punktieren der Grundwalshcodes gemäß einer vorbestimmten Punktierungsregel wie oben beschrieben berechnet werden. Die "Grundwalshcodes" betreffen hier vorbestimmte Walshcodes, von denen durch eine vorbestimmte Summe alle gewünschte Walshcodes erzeugt werden können. Zum Beispiel enthalten für einen Walshcode der Länge 64 die Grundwalshcodes einen 1. Walshcode W1, einen 2. Walshcode W2, einen 4. Walshcode W4, einen 8. Wahlshcode W8, einen 16. Walshcode W16 und einen 32. Walshcode W32. Ein 1-Bit Generator 7000 erzeugt ständig ein vorbestimmtes Codebit. Der Multiplizierer 7400 multipliziert den Walshcode W1' (= 1011011010011011010100 10011011001101011011001001), der gemäß einer vorbestimmten Punktierungsregel durch den Walshcodegenerator 7100 punktiert wird, mit dem Eingangsinformationsbit a0. Der Multiplizierer 7410 multipliziert den punktierten Walshcode W2' (= 01101101101101101100100 1001001011011001001011011) vom Walschcodegenerator 7100 mit dem Eingangsinformationsbit a1. Der Multiplizierer 7420 multipiziert den punktierten Walshcode W4' (= 000111000 111000111000111000111000111000111000111) vom Walscodegenerator 7100 mit dem Eingangsinformationsbit a2. Der Multiplizierer 7430 multipiziert den punktierten Walshcode W8'(= 000000111111000000111111000000111111000000111111)vom Walshcodegenerator 7100 mit dem Eingangsinformationsbits a3. Der Multiplizierer 7440 multipiziert den punktierten Walshcode W16'(= 0000000000001111111111110000000000001111111111 11) vom Walshcodegenerator 7100 mit dem Eingangsinformationsbit a4. Der Multiplizierer 7450 multipiziert den punktierten Walshcode W32' (= 0000000000000000000000001111 11111111111111111111) vom Walshcodegenerator 7100 mit dem Eingangsinformationsbit a5. Der Multiplizierer 7460 multipliziert die vom 1-Bit Generator 7000 ausgegebenen Symbole von nur 1en mit dem Eingangsinformationsbit a6.
Ein Maskengenerator 7200 gibt gleichzeitig punktierte Basismaskenfunktionen M1', M2' und M4' der Länge 48 aus, die durch Punktieren der Basismasken gemäß einem vorbestimmten Punktierungsmuster bestimmt werden. Das Verfahren zur Erzeugung der Maskenfunktionen ist oben beschrieben worden. Der Multiplizierer 7470 multipliziert die punktierte Maskenfunktion M1'(= 011101110111010011000011111010001011101111100001)vom Maskengenerator 7200 mit dem Eingangsinformationsbit a7. Der Multiplizierer 7480 multipliziert die punktierte Maskenfunktion M2' (= 100111101001110101011101011101001010111001111100) vom Maskengenerator 7200 mit dem Eingangsinformationsbit a8. Der Multiplizierer 7490 multipliziert die punktierte Maskenfunktion M4' (= 0010001100111011001100101011111111 01011001100110) vom Maskengenerator 7200 mit dem Eingangsinformationsbit a9. Das heißt, die Multiplizierer 7470–7490 multiplizieren die eingegebenen Grundmaskensequenzen M1', M2' und M4'mit den zugehörigen Eingangsinformationsbits a0–a9 in einer Symboleinheit. Ein Addierer 7600 addiert (oder XOR-verknüpft) dann die von den Multiplizierern 7400-7490 ausgegebenen Symbole in einer Symboleinheit und gibt 48 codierte Symbole (TFCI-Symbole) aus.
12 veranschaulicht einen Ablauf zur Codierung eines TFCI in einem mobilen NB-TDD CDMA-Übertragungssystem gemäß der zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung. Gemäß 12 wird in Schritt 1200 eine Sequenz von 10 Eingangsinformationsbits a0–a9 eingegeben, und dann werden Parametercode
und j zu '0' initialisiert. Der Parametercode für codierte Symbolsequenzen
bezeichnet hier die vom Codierer letztlich ausgegebenen 48 codierten Symbole, und der Parameter j wird benutzt, um die 48 codierten Symbole, die ein Codewort bilden. zu zählen.
Danach wird in Schritt 1210 festgestellt, ob das erste Informationsbit a0 '1' ist. Wenn ja, wird der punktierte Grundwalshcode W1' (= 10110110100110110101001001101100110101101 1001001) mit dem Parametercode für codierte Symbolsequenzen
XOR-verknüpft. Andernfalls, wenn das erste Informationsbit nicht'1' ist, springt der Ablauf zu Schritt 1212. Insbesondere wird, wenn das Informationsbit a0 '1' ist, der Parameter j zu '0' initialisiert, und ein j-tes Symbol des ersten punktierten Walshcodes W1' wird mit einem j-ten Positionscode [j] des Parameters für codierte Symbolsequenzen XOR-verknüpft. Da hier j=0, wird das 0-te Symbol des ersten Walshcodes mit der 0-ten Position des Parameters für codierte Symbolsequenzen XOR-verknüpft. Weiter wird festgestellt, ob der Parameter j 47 ist, um zu ermitteln, ob der Parameter j das letzte codierte Symbol anzeigt. Wenn der Parameter j nicht gleich 47 ist, wird der Parameter j um 1 erhöht, und dann wird der Prozess wiederholt. Andernfalls, wenn der Parameter j gleich 47 ist, geht der Ablauf zu Schritt 1212. Das heißt, nach Vollendung der XOR-Verknüpfungen auf den 48 codierten Symbolen geht der Ablauf zum nächsten Schritt.
Nach Schritt 1210 wird in Schritt 1212 festgestellt, ob das zweite Informationsbit a1 '1' ist. Wenn ja, wird der punktierte Grundwalshcode W2' (= 01101101101101101100100100100 1011011001001011011) mit dem Parametercode für codierte Symbolsequenzen
der Länge 48 XOR-verknüpft. Andernfalls, wenn das zweite Informationsbits a1 nicht'1' ist, geht der Ablauf zu Schritt 1214. Nach Schritt 1212 wird in Schritt 1214 festgestellt, ob das dritte Informationsbit a2 '1' ist. Wenn ja, wird der punktierte Grundwalshcode W4' (= 00011100011100 0111000111000111000111000111000111) mit dem Parametercode für codierte Symbolsequenzen
der Länge 48 XOR-verknüpft. Andernfalls, wenn das dritte Informationsbits a2 nicht'1' ist, springt der Ablauf zu Schritt 1216. Nach Schritt 1214 wird in Schritt 1216 festgestellt, ob das vierte Informationsbit a3 '1' ist. Wenn ja, wird der punktierte Grundwalshcode W8' (= 000000111111000000111111000000 111111000000111111) mit dem Parametercode für codierte Symbolsequenzen
der Länge 48 XOR-verknüpft. Andernfalls, wenn das vierte Informationsbits a3 nicht '1' ist, springt der Ablauf zu Schritt 1218. Nach Schritt 1216 wird in Schritt 1218 festgestellt, ob das fünfte Informationsbit a4'1' ist. Wenn ja, wird der punktierte Grundwalshcode W16' (= 000000000000111111111111000 000000000111111 111111) mit dem Parametercode für codierte Symbolsequenzen
der Länge 48 XOR-verknüpft. Andernfalls, wenn das fünfte Informationsbits a4 nicht'1' ist, springt der Ablauf zu Schritt 1220. Nach Schritt 1218 wird in Schritt 1220 festgestellt, ob das sechste Informationsbit a5'1' ist. Wenn ja, wird der punktierte Grundwalshcode W32' (= 00000000000000 0000000000111111111111111111111111) mit dem Parametercode für codierte Symbolsequenzen
der Länge 48 XOR-verknüpft. Andernfalls, wenn das sechste Informationsbits a5 nicht'1' ist, springt der Ablauf zu Schritt 1222.
Nach Schritt 1220 wird in Schritt 1222 festgestellt, ob das siebte Informationsbit a6 '1' ist. Wenn ja, wird eine 48 lange Sequenz von nur 1en mit dem Parametercoder für codierte Symbolsequenze
XOR-verknüpft. Andernfalls, wenn das siebte Informationsbit a6 nicht'1' ist, springt der Ablauf zu Schritt 1224. Das heißt, in Schritt 1222 werden die Symbole des in den vorangehenden Schritten erzeugten Walshcodes invertiert, um einen bi-Walshcode zu erzeugen, der dem Walshcode entspricht, um dadurch 128 bi-Walshcodes der Länge 48 zu erzeugen.
Nach Schritt 1222 wird in Schritt 1224 festgestellt, ob das achte Informationsbit a7 '1' ist. Wenn ja, wird die gemäß einer vorbestimmten Punktierungsregel punktierte Basismaskenfunktion M1' (= 011101110111010011000011111010001011101111100001) mit dem Parametercode für codierte Symbolsequenzen
der Länge 48 XOR-verknüpft. Andernfalls, wenn das achte Informationsbit a7 nicht'1' ist, springt der Ablauf zu Schritt 1226. Nach Schritt 1224 wird in Schritt 1226 festgestellt, ob das neunte Informationsbit a8 '1' ist. Wenn ja, wird die punktierte Basismaskenfunktion M2' (= 100111101001110101011101011101001010 111001111100) mit dem Parametercode für codierte Symbolsequenzen
der Länge 48 XOR-verknüpft. Andemfalls, wenn das neunte Informationsbit a8 nicht'1' ist, springt der Ablauf zu Schritt 1228. Nach Schritt 1226 wird in Schritt 1228 festgestellt, ob das zehnte Informationsbit a9'1' ist. Wenn ja, wird die punktierte Grundmaskenfunktion M4' (= 001000 110011101100110010101111111101011001100110) mit dem Parametercode für codierte Symbolsequenzen
der Länge 48 XOR-verknüpft. Andernfalls, wenn das zehnte Informationsbit a9 nicht'1' ist, wird der Ablauf beendet. Nach dem Prozess von 12 werden die codierten Symbole, die durch XOR-Verknüpfen nur der Sequenzen, die den Informationsbits von 1en aus den 10 Sequenzen W1', W2', W4', W8', W16', W32', 1, M1', M2' und M4' der Länge 32 entsprechen, die jeweils mit den 10 Eingangsinformationsbits a0–a9 verbunden sind, bestimmt werden, in dem Paramertercode
gespeichert.
Der (48,10) Codierer erzeugt 1024 Codewörter durch Punktieren z.B. der Symbole 0, 4, 8, 13, 16, 20, 27, 31, 34, 38, 41, 44, 50, 54, 57 und 61 von allen in der ersten Ausführung beschriebenen Codewörtern (Walshcodes und Maskenfunktionen) der Länge 64. Die Gesamtzahl der Codewörter beträgt daher 1024. Weiterhin erzeugt ein (48,9) Codierer 64 Walshcodes der Länge 64, die durch Punktieren der Symbole 0, 4, 8, 13, 16, 20, 27, 31, 34, 38, 41, 44, 50, 54, 57 und 61 von den 64 Walshcodes der Länge 64 bestimmt werden, Codes, die durch Addieren von nur 1en zu (oder Multiplizieren mit –1 im Fall einer realen Zahl) Symbolen aller punktierten Walshcodes unter den 1024 Codewörtem berechnet werden, und Codes, die durch Kombinieren von insgesamt 4 Maskenfunktionen, die durch die Kombination von insgesamt 128 Codes und 2 Maskenfunktionen aus den 3 punktierten Maskenfunktionen berechnet werden, bestimmt werden, und ein (48,8) Codierer erzeugt 64 Walshcodes der Länge 48, Codes, die durch Addieren von nur 1 en zu (oder Multiplizieren mit –1 im Fall einer realen Zahl) Symbolen jedes punktierten Walshcodes aus den 1024 Codewörtem berechnet werden, und Codes, die durch Kombinieren von insgesmat 2 Maskenfunktionen, die durch die Kombination von insgesamt 128 Codes und 1 Maskenfunktion aus den 3 punktierten Maskenfunktionen berechnet werden, bestimmt werden. Der (48,9) Codierer und der (48,8) Codierer haben beide einen Mindestabstand von 18.
Der (48,9) Codierer kann mit nur 2 der vom Maskenfunktionsgenerator von 7B ausgegebenen 3 Maskenfunktionen verwirklicht werden, während der (48,8) Codierer mit nur 1 der vom Maskenfunktionsgenerator von 7B ausgegebenen 3 Maskenfunktionen verwirklicht werden kann. Außerdem kann ein (48,7) Codierer ohne Verwendung einer der vom Masken funktionsgenerator von 7B ausgegebenen 3 Maskenfunktionen verwirklicht werden. Wie oben dargelegt, kann der Codierer die Codierung gemäß der Zahl von Eingangsinformationsbits adaptiv durchführen, und kann außerdem eine überlegene Leistung aufweisen, indem der Mindestabstand, der die Leistung des Codierers bestimmt, so hoch wie möglich erhöht wird.
Als Nächstes erfolgt eine Beschreibung eines Decoders gemäß der zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung mit Verweis auf 9.
Gemäß 9 wird ein Empfangssignal r(t), das einem TFCI-Symbol der Länge 48 mit einem Wert von +1/–1 entspricht, gemeinsam in 7 Multiplizierer 901–907 eingegeben. Das Empfangssignal r(t) ist ein Signal, das durch einen gegegebenen punktierten Walshcode und eine gegegebene punktierte Maskensequenz im Codierer (7B) des Senders codiert wird. Ein Maskengenerator 910 erzeugt jede mögliche Maskenfunktion, die durch die 3 Basismasken erzeugt werden kann, d.h., gemäß einer gegebenen Punktierungsregel punktierte Maskenfunktionen M1'–M7' der Länge 48, und liefert die erzeugten Maskenfunktionen an Multiplizierer 901–907. Der Multiplizierer 901 multipliziert das Empfangssignal r(t) mit der vom Maskengenerator 910 ausgegebenen Maskenfunktion M1' und übergibt seinen Ausgang an einen Korrelationsrechner 921. Der Multiplizierer 902 multipliziert das Empfangssignal r(t) mit der vom Maskengenerator 910 ausgegebenen Maskenfunktion M2' und übergibt seinen Ausgang an einen Korrelationsrechner 922. Der Multiplizierer 907 multipliziert das Empfangssignal r(t) mit der vom Maskengenerator 910 ausgegebenen Maskenfunktion M7' und übergibt seinen Ausgang an einen Korrelationsrechner 927. Das heißt, die Multiplizierer 901–907 multiplizieren das Empfangssignal r(t) mit ihren vom Maskengenerator 910 ausgegebenen zugehörigen Maskenfunktionen M1'–M7' und übergeben ihre Ausgänge jeweils an die zugehörigen Korrelationsrechner 921–927. Dadurch werden das Empfangssignal r(t) und die durch Multiplizieren des Empfangssignals r(t) mit den möglichen 7 Maskenfunktionen berechneten Signale, d.h., insgesamt 8 Signale, an die 8 Korrelationsrechner 920–927 übergeben. Wenn der Sender die TFCI-Bits mittels einer vorbestimmten Maskenfunktion codiert hat, wird jeder der Ausgänge der Multiplizierer 901–907 ein der Maskenfunktion entledigtes Signal sein. Die Korrelationsrechner 920–927 berechnen dann 128 Korrelationswerte durch Korrelieren des Empfangssignals r(t) und der Ausgänge der Multiplizierer 901–907 mit 128 bi-Walshcodes der Länge 48. Der größte der berechneten Korrelationswerte, ein Index von dann berechnetem Walshcode und ein Index des Korrelationsrechners werden einem Korrelationsvergleicher 940 übergeben. Hier entspricht der Index des Korrelationsrechners einem Index der Maskenfunktion, der angibt, welche Maskenfunktion mit dem Empfangssignal für die Signaleingabe in den Korrelationsrechner multipliziert wird. Der Maskenindex'0' bedeutet aber, dass keine Maske mit dem Empfangssignal multipliziert wird. Der Korrelationsrechner 920 berechnet Korraltionswerte durch Korrelieren des Empfangssignals r(t) mit 128 biorthogonalen Codes der Länge 48. Weiter versorgt der Korrelationsrechner 920 den Korrelationsvergleicher 940 mit dem größten der berechneten Korrelationswerte, einem Index von dann korreliertem Walshcode und einem Index'0' des Korrelationsrechners 920. Zur selben Zeit berechnet der Korrelationsrechner 921 ebenfalls 128 Korrelationswerte durch Korrelieren des durch den Multiplizierer 901 mit der Maskenfunktion M1' multiplizierten Empfangssignals r(t) mit 128 bi-Walshcodes der Länge 48. Weiter versorgt der Korrelationsrechner 921 den Korrelationsvergleicher 940 mit dem größten der berechneten Korrelationswerte, einem Index von dann berechnetem Walshcode und einem Index'1' des Korrelationsrechners 921. Der Korrelationsrechner 922 berechnet 128 Korrelationswerte durch Korrelieren des durch den Multiplizierer 902 mit der Maskenfunktion M2' multiplizierten Empfangssignals r(t) mit 128 bi-Walshcodes der Länge 48. Weiter versorgt der Korrelationsrechner 922 den Korrelationsvergleicher 940 mit dem größten der 128 berechneten Korrelationswerte, einem Index von dann berechnetem Walshcode und einem Index'2' des Korrelationsrechners 922. Der Korrelationsrechner 927 berechnet 128 Korrelationswerte durch Korrelieren des durch den Multiplizierer 907 mit der Maskenfunktion M7' multiplizierten Empfangssignals r(t) mit 128 bi-Walshcodes der Länge 48. Weiter versorgt der Korrelationsrechner 927 den Korrelationsvergleicher 940 mit dem größten der berechneten Konelationswerte, einem Index von dann berechnetem Walshcode und einem Index'7' des Korrelationsrechners 927.
Der Korrelationsvergleicher 940 vergleicht dann die von den Korrelationsrechnem 920–927 gelieferten 8 größten Korrelationswerte und ermittelt den größten von ihnen. Nach dem Ermitteln des größten Korrelationswerts gibt der Korrelationsvergleicher 940 vom Sender gesendete TFCI-Informationsbits gemäß dem von dem Korrelationsrechner erhaltenen Index des Walshcodes, der mit dem ermittelten Korrelationswert verbunden ist, und einem Index (oder einem Index einer mit dem Empfangssignal r(t) multiplizierten Maskenfunktion) desselben Korrelationsrechners aus.
Der Korrelationsvergleicher gemäß der zweiten Ausführung arbeitet in derselben Weise wie der Korrelationsvergleicher der ersten Ausführung. Die Arbeitsweise des Korrelationsvergleichers der zweiten Ausführung wird unten mit Verweis auf 10 beschrieben.
Gemäß 10 wird in Schritt 1000 ein Häufigkeitsanzeigeindexparameter i auf '1' initialisiert, und ein Maximalwert, ein Walschcodeindex und ein Maskenindex werden alle auf'0' initiali siert. In Schritt 1010 werden der Korrelationswert, der Walshcodeindex für den Korrelationswert und der Maskenindex, die vom ersten Korrelationsrechner 920 ausgegeben werden, als ein erster Maximalwert, ein erster Walshcodeindex bzw. ein erster Maskenindex gespeichert. Danach wird in Schritt 1020 der erste Maximalwert mit einem vorher gespeicherten Maximalwert verglichen. Wenn der erste Maximalwert größer ist als der vorher gespeicherte Maximalwert, geht die Prozedur zu Schritt 1030. Andernfalls, wenn der erste Maximalwert kleiner als oder gleich dem vorher gespeicherten Maximalwert ist, geht die Prozedur zu Schritt 1040. In Schritt 1030 wird der erste Maximalwert als der Maximalwert ausersehen, und der erste Walshcodeindex und der erste Maskenindex werden als der Walshcodeindex bzw. der Maskenindex ausersehen. In Schritt 1040 wir für ein den Indexparameter i gesetzter Zählwert mit der Zahl '8' des Korrelationsrechners verglichen, um festzustellen, ob der Vergleich auf allen der 8 Korrelationswerte vollständig durchgeführt wurde. Wenn in Schritt 1040 der Häufigkeitsanzeigeindex i nicht gleich der Zahl '8' des Korrelationsrechners ist, erhöht in Schritt 1060 der Korrelationsvergleicher 940 den Häufigkeitsanzeigeindex i um 1 und kehrt danach zu Schritt 1010 zurück, um den oben beschriebenen Prozess mittels des i-ten Maximalwerts, des i-ten Walshcodeindexes und des i-ten Maskenindexes, die von dem erhöhten i-ten Korrelationsrechner ausgegeben werden, zu wiederholen. Nachdem der obige Prozess wiederholt auf dem 8. Maximalwert, dem 8. Walshcodeindex und dem 8. Maskenindex durchgeführt wurde, wird der Häufigkeitsanzeigeindex i 8. Die Prozedur geht dann zu Schritt 1050. In Schritt 1050 gibt der Korrelationsvergleicher 940 mit dem Walshcodeindex und dem Maskenindex verbundene, decodierte Bits (TFCI-Bits) aus. Der Walshcodeindex und der Masken index, die den decodierten Bits entsprechen, sind der Walshcodeindex und der Maskenindex, die dem größten der von den 8 Korrelationsrechnern gelieferten 8 Korrelationswerten entsprechen.
Wie oben beschrieben, kann das neuartige mobile NB-TDD CDMA-Übertragungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung den TFCI wirkungsvoll codieren und decodieren, um so das Fehlerkorrekturvermögen zu steigern.
Während die Erfindung mit Verweis auf bestimmte bevorzugte Ausführungen davon dargelegt und beschrieben wurde, werden die Fachleute verstehen, dass verschiedene Änderungen in Form und Einzelheiten darin vorgenommen werden können, ohne von dem Umfang der Erfindung wie in den anliegenden Ansprüchen definiert abzuweichen.

Claims

Vorrichtung, die in einem mobilen Schmalbandzeitteilungsduplex-Übertragungssystem, im Nachfolgenden NB-TDD-Übertragungssystem, 10 aufeinanderfolgende Eingabebits, die einen Transportformatkombinationsindikator, im Nachfolgenden TFCI, bezeichnen, in eine Sequenz von 48 Symbolen codiert, umfassend: einen (64,10) Reed-Muller-Codegenerator zweiter Ordnung, der 64 codierte Symbole mittels Walshcodes der Länge 64 und Masken der Länge 64 als Reaktion auf die Eingabebits erzeugt, und einen Punktierer, der 16 Symbole aus den 64 codierten Symbolen punktiert, wobei Punktierungsstellen der 16 Symbole wie folgt sind: {0,4,8,13,16,20,27,31,34,38,41,44,50,54, 57,61}.
Vorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin umfassend: einen 1-Bit Generator, der eine Sequenz gleicher Symbole erzeugt; einen Basisorthogonalsequenzgenerator, der eine Mehrzahl von Basisorthogonalsequenzen erzeugt; einen Basismaskensequenzgenerator, der eine Mehrzahl von Basismaskensequenzen erzeugt, und einen Operator, der den TFCI, der einen ersten Informationsteil, der das Umwandeln in eine biorthogonale Sequenz angibt, einen zweiten Informationsteil, der das Umwandeln in eine orthogonale Sequenz angibt, und einen dritten Informationsteil enthält, der das Umwandeln in eine Maskensequenz angibt, empfängt und die Sequenz von 64 Symbolen durch Kombinieren einer durch den zweiten Informationsteil aus den Basisorthogonalsequenzen ausgewählten Orthogonalsequenz, einer durch eine Kombination der ausgewählten Orthogonalsequenz und der durch den ersten Informationsteil ausgewählten gleichen Symbole gebildeten Biorthogonalsequenz und einer durch den dritten Informationsteil ausgewählten Maskense quenz erzeugt.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Basisorthogonalsequenzen einen 1. Walshcode, einen 2. Walshcode, einen 4. Walshcode, einen 8. Walshcode, einen 16. Walshcode und einen 32. Walshcode umfassen, die aus 64 Orthogonalsequenzen der Länge 64 ausgewählt werden.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Basismaskensequenzen eine 1. Maskensequenz von 0011010101101111101000110000011011110110010100111001111111000101, eine 2. Maskensequenz von 0100011111010001111011010111101101111011000100101 101000110111000 und eine 4. Maskensequenz von 000110001110011111010100110101 0010111101101111010111000110001110 enthalten.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Operator umfasst: einen ersten Multiplizierer, der die gleichen Symbole mit dem ersten Informationsteil multipliziert; eine Mehrzahl von zweiten Multiplizierern, die die Basisorthogonalsequenzen mit TFCI-Bits, die den zweiten Informationsteil bilden, multiplizieren; eine Mehrzahl von dritten Multiplizierern, die die Basismaskensequenzen mit TFCI-Bits, die den dritten Informationsteil bilden, multiplizieren, und einen Addierer, der die Sequenz von 64 Symbolen durch Addieren von Ausgängen der ersten bis dritten Multiplizierer erzeugt.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Punktierer die Punktierung gemäß einem der unten gegebenen Punktierungsmuster vornimmt:
Verfahren, das in einem mobilen NB-TDD- Übertragungssystem 10 aufeinanderfolgende Eingabebits, die einen TFCI bezeichnen, in eine Sequenz von 48 Symbolen codiert, umfassend: Reed-Muller-Codierung zweiter Ordnung zur Erzeugung von 64 codierten Symbolen mittels Walshcodes der Länge 64 und Masken der Länge 64 als Reaktion auf die Eingabebits; und Erzeugen von 48 Symbolen durch Punktieren von 16 Symbolen aus den 64 codierten Symbolen, wobei Punktierungsstellen der 16 Symbole wie folgt sind: {0,4,8,13,16,20,27,31,34,38,41,44,50,54, 57,61}.
Verfahren nach Anspruch 7, weiterhin die folgenden Schritte umfassend: Erzeugen einer Sequenz von gleichen Symbolen; Erzeugen einer Mehrzahl von Basisorthogonalsequenzen; Erzeugen einer Mehrzahl von Basismaskensequenzen und Empfangen des TFCI, der einen ersten Informationsteil, der das Umwandeln in eine biorthogonale Sequenz angibt, einen zweiten Informationsteil, der das Umwandeln in eine orthogonale Sequenz angibt, und einen dritten Infomationsteil enthält, der das Umwandeln in eine Maskensequenz angibt, und Erzeugen der Sequenz von 64 Symbolen durch Kombinieren einer durch den zweiten Informationsteil aus den Basisorthogonalsequenzen ausgewählten Orthogonalsequenz, einer durch eine Kombination der ausgewählten Orthogonalsequenz und der durch den ersten Informationsteil ausgewählten gleichen Symbole gebildeten Biorthogonalsequenz und einer durch den dritten Informationsteil ausgewählten Maskensequenz.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Basisorthogonalsequenzen einen 1. Walshcode, einen 2. Walshcode, einen 4. Walshcode, einen 8. Walshcode, einen 16. Walshcode und einen 32. Walshcode, die aus 64 Orthogonalsequenzen der Länge 64 ausgewählt werden, enthalten.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Basismaskensequenzen eine 1. Maskensequenz von 0011010101101111101000110000011011110110010100111001111111000101, eine 2. Maskensequenz von 0100011111010001111011010111101101111011000100101 101000110111000 und eine 4. Maskensequenz von 000110001110011111010100110101 0010111101101111010111000110001110 enthalten.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Punktierung gemäß einem der unten gegebenen Punktierungsmuster erfolgt:
Vorrichtung, die in einem mobilen NB-TDD-Übertragungssystem k aufeinanderfolgende Eingabebits, die einen TFCI bezeichnen, in eine Sequenz von m Symbolen codiert, umfassend: einen Orthogonalsequenzgenerator, der eine Mehrzahl von Biorthogonalsequenzen mit einer Länge von wenigstens 2ⁿ, wo 2ⁿ >m, erzeugt und eine durch erste Informationsbits des TFCI aus den Biorthogonalsequenzen ausgewählte Biorthogonalsequenz ausgibt; einen Maskensequenzgenerator, der eine Mehrzahl von Maskensequenzen erzeugt und eine durch zweite Informationsbits des TFCI aus den Maskensequenzen ausgewählte Maskensequenz ausgibt; einen Addierer, der eine ausgewählte Biorthogonalsequenz von dem Orthogonalsequenzgenerator und eine ausgewählte Maskensequenz von dem Maskensequenzgenerator addiert, und einen Punktierer, der eine Punktierung auf der Sequenz von 2ⁿ Symbolen von dem Addierer vornimmt, um die Sequenz von m Symbolen auszugeben.
Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei der Punktierer die Punktierung gemäß einem der folgenden Punktierungsmuster vornimmt:
Verfahren, das in einem mobilen NB-TDD-Übertragungssystem k aufeinanderfolgende Eingabebits, die einen TFCI von jedem von nacheinander gesendeten Rahmen bezeichnen, in eine Sequenz von m Symbolen codiert, umfassend: Erzeugen einer Mehrzahl von Biorthogonalsequenzen mit einer Länge von wenigstens 2ⁿ, wo 2ⁿ >m, und Ausgeben einer durch erste Informationsbits des TFCI aus den Biorthogonalsequenzen ausgewählten Biorthogonalsequenz; Erzeugen einer Mehrzahl von Maskensequenzen und Ausgeben einer durch zweite Informationsbits des TFCI aus den Maskensequenzen ausgewählten Maskensequenz; Addieren der ausgewählten Biorthogonalsequenz und der ausgewählten Maskensequenz, und Durchführen der Punktierung auf der Sequenz von 2ⁿ Symbolen, um die Sequenz von m Symbolen auszugeben.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei die Punktierung gemäß einem der folgenden Punktierungsmuster durchgeführt wird: