WO2000057559A1 - Method and processor unit for mapping information with a variable range of values onto code words - Google Patents

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WO2000057559A1 PCT/DE2000/000605 DE0000605W WO0057559A1 WO 2000057559 A1 WO2000057559 A1 WO 2000057559A1 DE 0000605 W DE0000605 W DE 0000605W WO 0057559 A1 WO0057559 A1 WO 0057559A1
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Abstract

Information with a variable range of values is mapped onto two code words with knowledge of the a priori value of the function to be mapped as follows: the value of the function to be mapped is divided by the smallest whole number that is greater or equal to the square root of the number of possible values of the function to be mapped. The first code word (Word 1) allows values between 0 and the whole number result of the division and the second code word (Word 2) allows values between 0 and the remainder. This results in an even distribution of the code words and reduces error spread.

Description

Beschreibungdescription
Verfahren und Prozessoreinheit zur Abbildung von Informationen mit variablem Wertebereich auf CodewörterMethod and processor unit for mapping information with a variable value range onto code words
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Prozessoreinheit zur Abbildung von Informationen mit variablem Wertebereich auf Codewörter, insbesondere auf Codewörter mit variablem Wertebereich .The invention relates to a method and a processor unit for mapping information with a variable value range onto code words, in particular onto code words with a variable value range.
Zur Übertragung von Informationen mit variablem Wertebereich, ist es bekannt, diese Informationen auf binäre Codewörter abzubilden und durch eine Übertragung dieser Codewörter die ihnen zugeordneten Informationen zu übermitteln. Dabei sind un- terschiedliche Zuordnungen von Informationen, die beispielsweise in dezimaler Darstellung vorliegen können, auf binäre Codewörter mit mehreren Bitstellen bekannt.For the transmission of information with a variable value range, it is known to map this information to binary code words and to transmit the information assigned to them by transmitting these code words. Different assignments of information, which can be present, for example, in decimal form, to binary code words with several bit positions are known.
Es ist bekannt, zur Codierung von Informationen die bei- spielsweise 1024 unterschiedliche Werte enthalten, diese Informationen auf 2 Codewörter jeweils der Länge 5 abzubilden. Dabei befinden sich die weniger signifikanten Bits im ersten Codewort und die signifikanteren Bitstellen im zweiten Codewort. Wenn weniger als 1024 Werte zu codieren sind, enthält das zweite Codewort weniger Informationen als das erste Codewort. Da zur Decodierung A-priori-Informationen über den kleineren Wertebereich herangezogen werden können, ist die Fehlerrate für das zweite Codewort kleiner als für das erste Codewort.It is known to encode information that contains, for example, 1024 different values, to map this information to 2 code words each of length 5. The less significant bits are in the first code word and the more significant bit positions are in the second code word. If fewer than 1024 values are to be encoded, the second code word contains less information than the first code word. Since a priori information about the smaller range of values can be used for decoding, the error rate for the second code word is smaller than for the first code word.
Da die gesamte, mittels der beiden Codewörter übertragene Information falsch ist, wenn eins der beiden Codewörter falsch decodiert wird, ist dieses bekannte Codierungsschema zur Übertragung von Informationen mit variablem Wertebereich nachteilhaft, da die relativ zur Fehlerrate für das zweite Codewort große Fehlerrate für das erste Codewort die Deco- dierleistung für die gesamte Informationen verschlechtert. Der Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, ein Verfahren und eine Prozessoreinheit anzugeben, die es ermöglichen Informationen mit variablem Wertebereich auf binäre Codewörter abzubilden, so daß die Decodierung der Informationen mit wenig Rechenaufwand und wenig Fehlern erfolgen kann.Since all of the information transmitted by means of the two code words is incorrect if one of the two code words is decoded incorrectly, this known coding scheme for transmitting information with a variable value range is disadvantageous because the error rate for the first code word, which is large relative to the error rate for the second code word the decoding performance for the entire information deteriorates. The invention is therefore based on the problem of specifying a method and a processor unit which make it possible to map information with a variable value range to binary code words, so that the information can be decoded with little computation complexity and few errors.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.According to the invention, this problem is solved by the features of the independent claims. Further training results from the subclaims.
Im Falle eines eingeschränkten Wertebereiches der abzubildenden Informationen, wird der Wertebereich zumindest eines Codewortes reduziert, wobei der Wertebereich der Codewörter sich möglichst wenig unterscheidet.In the case of a restricted range of values for the information to be mapped, the range of values of at least one code word is reduced, the range of values of the code words differing as little as possible.
Die Erfindung beruht also auf dem Gedanken, bei der Decodierung der Codewörter A-priori-Informationen über einen eingeschränkten Wertebereich der auf die Codewörter abzubildenden Informationen zu verwenden, so daß bei der Decodierung nur ein reduzierter Wertebereich der Codewörter herangezogen wird.The invention is therefore based on the idea of using a priori information about a restricted value range of the information to be mapped onto the code words when decoding the code words, so that only a reduced value range of the code words is used during the decoding.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, im Falle eines eingeschränkten Wertebereiches der abzubildenden Informationen, die Anzahl der relevanten Bitstellen zumindest eines binären Codewortes zu reduzieren, wobei die Anzahl der relevanten Bitstellen der Codewörter sich maximal um 1 unterscheidet.A further development of the invention provides for the number of relevant bit positions of at least one binary code word to be reduced in the case of a restricted value range of the information to be mapped, the number of relevant bit positions of the code words differing by a maximum of 1.
So ist es möglich, bei der Decodierung der Codewörter A- priori-Informationen über einen eingeschränkten Wertebereich der auf die Codewörter abzubildenden Informationen zu verwenden, so daß zur Decodierung nur relevante Bitstellen der Codewörter herangezogen werden. Um diese A-priori-It is thus possible to use a priori information about a restricted range of values of the information to be mapped to the code words when decoding the code words, so that only relevant bit positions of the code words are used for the decoding. To this a priori
Informationen möglichst effizient zu nutzen, ist die Anzahl der für die Codierung und Decodierung relevanten Bitstellen für alle Codewörter gleich oder unterscheidet sich um 1.The number is to use information as efficiently as possible the bit positions relevant for coding and decoding are the same for all code words or differ by 1.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, die Informationen derart auf Codewörter abzubilden, daß die Anzahl der relevanten Bitstellen eines Codewortes bei einer Änderung des Wertebereiches der abzubildenden Informationen über möglichst große Intervalle des Wertebereiches der abzubildenden Informationen konstant ist, und die Anzahl der relevanten Bitstellen eines Codewortes bei einer Änderung des Wertebereiches der abzubildenden Informationen in Schritten von höchstens 1 geändert wird.A further development of the invention provides for the information to be mapped onto code words in such a way that the number of relevant bit positions of a code word is constant over a large interval of the value range of the information to be mapped when the value range of the information to be mapped changes, and the number of relevant bit positions of a code word if the value range of the information to be mapped is changed in steps of at most 1.
Dies ermöglicht eine möglichst ausgeglichene Aufteilung der zu übermittelnden Informationen auf mehrere Codewörter und so eine effiziente Nutzung der A-priori-Informationen.This enables the information to be transmitted to be distributed as evenly as possible over several code words and thus an efficient use of the a priori information.
Die Erfindung wird im folgenden anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher beschrieben, zu deren Erläuterung die nachstehend aufgelisteten Figuren dienen:The invention is described in more detail below with the aid of preferred exemplary embodiments, the figures listed below serving to explain them:
Figur 1 Prinzipschaltbild eines Mobilfunksystems;Figure 1 block diagram of a mobile radio system;
Figur 2 Blockschaltbild einer Prozessoreinheit;FIG. 2 block diagram of a processor unit;
Figur 3 schematische Darstellungen der Abbildung von Informationen auf binäre Codewörter;FIG. 3 shows schematic representations of the mapping of information onto binary code words;
Figur 4 Darstellung eines optimierten Schemas zur Abbildung von Informationen auf Codewörter.Figure 4 Representation of an optimized scheme for mapping information to code words.
In Figur 1 ist ein zellulares Mobilfunknetz, wie beispielsweise das GSM (Global System for Mobile Communication) -System dargestellt, das aus einer Vielzahl von Mobilvermittlungs- stellen MSC besteht, die untereinander vernetzt sind, bzw. den Zugang zu einem Festnetz PSTN/ISDN herstellen. Ferner sind diese Mobilvermittlungsstellen MSC mit jeweils zumindest einem Basisstationscontroller BSC verbunden, der auch durch ein Datenverarbeitungssystem gebildet sein kann. Eine ähnliche Architektur findet sich auch in einem UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) .FIG. 1 shows a cellular mobile radio network, such as the GSM (Global System for Mobile Communication) system, which consists of a large number of mobile switching centers MSC which are networked with one another or which provide access to a fixed network PSTN / ISDN . Furthermore, these mobile switching centers are each at least MSC connected to a base station controller BSC, which can also be formed by a data processing system. A similar architecture can also be found in a UMTS (Universal Mobile Telecommunication System).
Jeder Basisstationscontroller BSC ist wiederum mit zumindest einer Basisstation BS verbunden. Eine solche Basisstation BS ist eine Funkstation, die über eine Funkschnittstelle eine Funkverbindung zu anderen Funkstationen, sogenannten Mobil- Stationen MS aufbauen kann. Zwischen den Mobilstationen MS und der diesen Mobilstationen MS zugeordneten Basisstation BS können mittels Funksignalen Informationen übertragen werden. Die Reichweite der Funksignale einer Basisstation definieren im wesentlichen eine Funkzelle FZ.Each base station controller BSC is in turn connected to at least one base station BS. Such a base station BS is a radio station which can establish a radio connection to other radio stations, so-called mobile stations MS, via a radio interface. Information can be transmitted between the mobile stations MS and the base station BS assigned to these mobile stations MS by means of radio signals. The range of the radio signals of a base station essentially define a radio cell FZ.
Basisstationen BS und ein Basisstationscontroller BSC können zu einem Basisstationssystem BSS zusammengefaßt werden. Das Basisstationssystem BSS ist dabei auch für die Funkkanalverwaltung bzw. -Zuteilung, die Datenratenanpaßung, die Überwa- chung der Funkübertragungsstrecke, Hand-Over-Prozeduren, und im Falle eines CDMA-Systems für die Zuteilung der zu verwendenden Spreizcodesets, zuständig und übermittelt die dazu nötigen Signalisierungsinformationen zu den Mobilstationen MS.Base stations BS and a base station controller BSC can be combined to form a base station system BSS. The base station system BSS is also responsible for radio channel management and allocation, data rate adaptation, monitoring of the radio transmission link, hand-over procedures and, in the case of a CDMA system, for the allocation of the spreading code sets to be used, and transmits them necessary signaling information to the mobile stations MS.
Mittels Vielfachzugriffsverfahren können Daten über eineUsing multiple access methods, data can be accessed via a
Funkschnittstelle effizient übertragen, separiert und einer oder mehreren bestimmten Verbindungen bzw. dem entsprechenden Teilnehmer zugeteilt werden. Dazu kann ein Zeitvielfachzugriff TDMA, ein Frequenzvielfachzugriff FDMA, ein Codeviel- fachzugriff CDMA oder eine Kombination aus mehreren dieser Vielfachzugriffsverfahren eingesetzt werden.Radio interface can be efficiently transmitted, separated and assigned to one or more specific connections or the corresponding subscriber. A time multiple access TDMA, a frequency multiple access FDMA, a code multiple access CDMA or a combination of several of these multiple access methods can be used for this purpose.
Die so entstehenden physikalischen Kanäle werden nach einem festgelegten Schema logischen Kanälen zugeordnet. Bei den lo- gischen Kanälen unterscheidet man grundsätzlich zwei Arten:The resulting physical channels are assigned to logical channels according to a defined scheme. There are two basic types of logical channels:
Signalisierungskanäle (bzw. Steuerkanäle) zur Übertragung von Signalisierungsinformationen (bzw. Steuerinformationen) und Verkehrskanäle (Traffic Channel TCH) zur Übertragung von Nutzdaten. Die Signalisierungskanäle werden weiter unterteilt in:Signaling channels (or control channels) for the transmission of signaling information (or control information) and Traffic channels (TCH) for the transmission of user data. The signaling channels are further divided into:
- Broadcast Channels - Common Control Channels- Broadcast Channels - Common Control Channels
- Dedicated/Access Control Channel DCCH/ACCH- Dedicated / Access Control Channel DCCH / ACCH
Zu der Gruppe der Broadcast Channels gehören der Broadcast Control Channel BCCH, durch den die MS funktechnische Informationen vom Basisstationssystem BSS erhält. Zu den Common Control Channels gehört der Random Access Channel RÄCH. Über einen DPCCH (Dedicated Physical Control Channel) werden in zukünftigen Systemen Informationen über die Datenrate von in einem Funkrahmen übertragenen Daten, anhand eines sogenannten Transport Format Combination Indicator (TFCI) übermittelt.The group of broadcast channels includes the broadcast control channel BCCH, through which the MS receives radio information from the base station system BSS. The Random Access Channel RÄCH is one of the common control channels. In future systems, information about the data rate of data transmitted in a radio frame will be transmitted via a DPCCH (Dedicated Physical Control Channel) using a so-called Transport Format Combination Indicator (TFCI).
Figur 2 zeigt eine Prozessoreinheit PE, die insbesondere in einer Funktionseinheit, wie einer Kommunikationseinrichtung, einer Basisstation BS oder einer Mobilstation MS enthalten sein kann. Sie enthält eine Steuereinrichtung STE, die im we- sentlichen aus einem programmgesteuerten Mikrocontroller besteht, und eine Verarbeitungseinrichtung VE, die aus einem Prozessor, insbesondere einem digitalen Signalprozessor besteht, die beide schreibend und lesend auf Speicherbausteine SPE zugreifen können.FIG. 2 shows a processor unit PE, which can be contained in particular in a functional unit, such as a communication device, a base station BS or a mobile station MS. It contains a control device STE, which essentially consists of a program-controlled microcontroller, and a processing device VE, which consists of a processor, in particular a digital signal processor, both of which have write and read access to memory modules SPE.
Der Mikrocontroller steuert und kontrolliert alle wesentlichen Elemente und Funktionen der Funktionseinheit, die die Prozessoreinheit PE enthält. Der Mikrocontroller, der digitale Signalprozessor, ein Teil des digitalen Signalprozessors oder ein spezieller Prozessor ist für die Durchführung der Abbildung von Informationen auf Codewörter zuständig.The microcontroller controls and monitors all essential elements and functions of the functional unit that contains the processor unit PE. The microcontroller, the digital signal processor, part of the digital signal processor or a special processor is responsible for carrying out the mapping of information onto code words.
Eine Input/Output-Schnittstelle I/O, dient der Ein/Ausgabe von Nutz- oder Steuerdaten beispielsweise an eine Bedienein- heit MMI, die eine Tastatur und/oder ein Display enthalten kann. Mittels eines digitalen Bussystems BUS können die Elemente der Prozessoreinheit PE miteinander verbunden sein.An input / output interface I / O is used for the input / output of user or control data, for example to an MMI control unit, which contain a keyboard and / or a display can. The elements of the processor unit PE can be connected to one another by means of a digital bus system BUS.
Mittels einer derartigen Prozessoreinheit PE können Informa- tionen nach einem der im folgenden beschriebenen Verfahren auf Codewörter abgebildet werden.Using such a processor unit PE, information can be mapped to code words using one of the methods described below.
In Figur 3 ist auf der linken Seite ein bekanntes Schema zur Abbildung von Informationen mit variablem Wertebereich auf zwei Codewörter mit jeweils fünf Bitstellen dargestellt. Exemplarisch wird im folgenden die Abbildung von Informationen, die mindestens 65 Werte umfassen dargestellt. Informationen, die weniger als 65 Werte umfassen, können entsprechend codiert werden.In FIG. 3, a known scheme for mapping information with a variable value range onto two code words, each with five bit positions, is shown on the left-hand side. The following is an example of the illustration of information that comprises at least 65 values. Information that contains less than 65 values can be encoded accordingly.
Umfaßt der Wertebereich der abzubildenden Informationen maximal 128 Werte, so werden diese 128 Werte auf 7 Bitstellen abgebildet, wobei 5 Bitstellen des ersten Codewortes Wordl und 2 Bitstellen des zweiten Codewortes Word2 belegt werden. Um- faßt der Wertebereich der abzubildenden Informationen maximal 256 Werte, so werden 8 Bitstellen belegt, wobei wieder 5 Bitstellen des ersten Codewortes Wordl und 3 Bitstellen des zweiten Codewortes Word2 belegt werden. Diese Abbildung wird entsprechend der linken Darstellung der Figur 3 auch für ei- nen Wertebereich, der maximal 512 Werte umfaßt und einen Wertebereich der maximal 1024 Werte umfaßt entsprechend fortgesetzt. Offensichtlich ist eine derartige Verteilung von Informationen auf zwei Codewörter unausgewogen, was zu einer ineffizienten Nutzung der A-priori-Informationen bei der De- Codierung derartig codierter Informationen führt.If the value range of the information to be mapped comprises a maximum of 128 values, these 128 values are mapped to 7 bit positions, 5 bit positions of the first code word Word1 and 2 bit positions of the second code word Word2 being occupied. If the value range of the information to be mapped comprises a maximum of 256 values, 8 bit positions are occupied, again 5 bit positions of the first code word Word1 and 3 bit positions of the second code word Word2 being occupied. According to the illustration on the left in FIG. 3, this illustration is also continued accordingly for a range of values which comprises a maximum of 512 values and a range of values which comprises a maximum of 1024 values. Obviously, such a distribution of information over two code words is unbalanced, which leads to an inefficient use of the a priori information when decoding such coded information.
Daher wird ein neues Abbildungs- bzw. Codierschema vorgeschlagen, das zu einer ausgewogeneren Verteilung der Information auf die beiden Codewörter führt. Auf der rechten Seite der Figur 3 ist dargestellt, daß bei einem Wertebereich abzubildender Informationen, der maximal 128 Werte umfaßt, wieder 7 Bitstellen belegt sind, wobei 4 Bitstellen des ersten Codewortes Wordl belegt sind und 3 Bitstellen des zweiten Codewortes Word2 belegt sind. Entsprechend werden bei 8 belegten Bitstellen 4 Bitstellen des ersten Codewortes Wordl und 4 Bitstellen des zweiten Codewortes Word2 belegt. Für den Fall 9 belegter Bitstellen werden 5 Bitstellen des ersten Codewortes Wordl und 4 Bitstellen des zweiten Codewortes Word2 belegt. Umfaßt der Wertebereich der abzubildenden Informationen mehr als 512 Werte, so sind alle Bitstellen beider Codewörter belegt.A new mapping or coding scheme is therefore proposed, which leads to a more balanced distribution of the information between the two code words. On the right-hand side of FIG. 3, it is shown that information to be mapped includes a range of values that comprises a maximum of 128 values 7 bit positions are occupied, 4 bit positions of the first code word Word1 are occupied and 3 bit positions of the second code word Word2 are occupied. Correspondingly, with 8 occupied bit positions, 4 bit positions of the first code word Word1 and 4 bit positions of the second code word Word2 are occupied. In the case of 9 occupied bit positions, 5 bit positions of the first code word Word1 and 4 bit positions of the second code word Word2 are occupied. If the range of values of the information to be mapped comprises more than 512 values, then all bit positions of both code words are occupied.
Eine Ausführungsvariante sieht vor, daß die Informationen zunächst auf ein Zwischencodewort abgebildet werden, wobei die Bitstellen dieses Zwischencodeworts von Null ausgehend nume- riert werden, wobei die am wenigsten wichtige Bitstelle (LSB) der Ziffer Null zugeordnet wird. Anschließend werden die Bitstellen des Zwischencodewortes gemäß dem rechten Schema der Figur 3 auf die zwei Codewörter abgebildet, wobei die nullte Bitstelle des Zwischencodewortes auf die nullte Stelle des ersten Codewortes Wordl abgebildet wird, die ersteOne embodiment variant provides that the information is first mapped to an intermediate code word, the bit positions of this intermediate code word being numbered starting from zero, the least important bit position (LSB) being assigned to the number zero. The bit positions of the intermediate code word are then mapped to the two code words in accordance with the diagram on the right in FIG. 3, the zero bit position of the intermediate code word being mapped to the zero position of the first code word Word1, the first
Bitstelle des Zwischencodewortes auf die nullte Bitstelle des zweiten Codewortes Word2 abgebildet wird, die zweite Bitstelle des Zwischencodewortes auf die erste Bitstelle des ersten Codewortes Wordl abgebildet wird, die dritte Bitstelle des Zwischencodewortes auf die erste Bitstelle des zweiten Codewortes Word2 abgebildet wird, die vierte Bitstelle des Zwischencodewortes auf die zweite Bitstelle des ersten Codewortes Wordl abgebildet wird, die fünfte Bitstelle des Zwischencodewortes auf die zweite Bitstelle des zweiten Codewortes Word2 abgebildet wird usw., also die Bitstellen der beidenBit position of the intermediate code word is mapped to the zeroth bit position of the second code word Word2, the second bit position of the intermediate code word is mapped to the first bit position of the first code word Word1, the third bit position of the intermediate code word is mapped to the first bit position of the second code word Word2, the fourth bit position of the Intermediate code word is mapped to the second bit position of the first code word Word1, the fifth bit position of the intermediate code word is mapped to the second bit position of the second code word Word2 etc., that is to say the bit positions of the two
Codewörter alternierend mit den Bitstellen des Zwischencodewortes belegt werden.Code words are alternately occupied with the bit positions of the intermediate code word.
Das in Figur 3 auf der rechten Seite dargestellte Abbildungs- Schema liefert nur für den Fall gleicher Anzahl belegterThe mapping scheme shown on the right in FIG. 3 only provides for the case of the same number of occupied
Bitstellen in beiden Codewörtern eine ausgeglichene Verteilung der Information. Um eine ausgeglichene Verteilung der Information auch in anderen Fällen zu erreichen, wird die Information im folgenden mit einer feineren Granularität als es einem einzelnen Informationsbit entspricht verteilt. Dies ist möglich, da ein biorthogonaler Decoder nicht nur A-priori- Informationen über die Anzahl der zu decodierenden Bitstellen nutzen kann, sondern auch Informationen über die Anzahl verwendeter, also prinzipiell möglicher zu decodierender Codewörter nutzen kann. Diese Eigenschaft sei anhand folgenden Beispiels näher erläutert:Bit positions in both code words a balanced distribution of the information. To achieve a balanced distribution of the In order to achieve information in other cases as well, the information is subsequently distributed with a finer granularity than corresponds to a single information bit. This is possible because a biorthogonal decoder can not only use a priori information about the number of bit positions to be decoded, but also use information about the number of code words used, that is to say in principle possible to be decoded. This property is explained in more detail using the following example:
Angenommen die abzubildenden Informationen enthalten 81 verschiedene Werte, so werden dem ersten Codewort neun unterschiedliche Codewörter zugeordnet und dem zweiten Codewort ebenfalls neun unterschiedliche Codewörter zugeordnet. Eine derart ausgewogene Verteilung ist für alle Quadratzahlen möglich. Im allgemeinen wird die abzubildende Information allerdings folgendermaßen auf die zwei Codewörter abgebildet: Der Wert der abzubildenden Information wird geteilt durch die kleinste ganze Zahl die größer oder gleich der Quadratwurzel der Anzahl möglicher Werte der abzubildenden Information ist. Das erste Codewort Wordl ist dann gleich dem ganzzahligen Divisionsergebnis und das zweite Codewort Word2 ist gleich dem Divisionsrest .Assuming the information to be mapped contains 81 different values, nine different code words are assigned to the first code word and nine different code words are also assigned to the second code word. Such a balanced distribution is possible for all square numbers. In general, however, the information to be mapped is mapped to the two code words as follows: The value of the information to be mapped is divided by the smallest integer that is greater than or equal to the square root of the number of possible values of the information to be mapped. The first code word Word1 is then equal to the integer division result and the second code word Word2 is equal to the remainder of the division.
Um bei einem variablen Wertebereich der abzubildenden Informationen TFCI die Abbildungsvorschrift von abzubildenden Informationen TFCI auf Codewörter nicht ständig komplett ändern oder dem aktuellen Wertebereich anpassen zu müssen, wird im folgenden ein optimiertes Codierungsschema vorgestellt, das die abzubildenden Informationen TFCI möglichst ausgewogen auf die Codewörter verteilt und überdies eine Änderung der Abbildungsvorschrift von abzubildenden Informationen TFCI auf Codewörter auch im Falle der Änderung des Wertebereiches der abzubildenden Informationen TFCI nicht erforderlich macht. Diese Abbildung von Werten TFCI auf binäre Codewörter erfolgt gemäß folgender Regeln: wenn TFCI < nΛ2 + n, so hat ein erstes Codewort (Wordl) den Wert n und ein zweites Codewort (Word2) den Wert TFCI - nΛ2, ansonsten hat ein zweites Codewort (Word2) den Wert n und ein erstes Codewort (Wordl) den Wert nΛ2 + 2*n - TFCI, wobeiIn order not to constantly have to completely change the mapping rule of information TFCI to code words or to adapt the current value range to a variable value range of the information TFCI to be mapped, an optimized coding scheme is presented below, which distributes the information TFCI to the code words as evenly as possible and also a change in the mapping rule from information to be mapped TFCI to code words is not necessary even in the event of a change in the range of values of the information to be mapped TFCI. This mapping of TFCI values to binary code words takes place according to the following rules: if TFCI <n Λ 2 + n, a first code word (Wordl) has the value n and a second code word (Word2) has the value TFCI - n Λ 2, otherwise a second code word (Word2) has the value n and a first code word (Wordl) the value n Λ 2 + 2 * n - TFCI, where
TFCI der Wert der abzubildenden Information (TFCI) ist, und n die größte ganze Zahl ist, die kleiner oder gleich der Quadratwurzel von TFCI ist.TFCI is the value of the information to be mapped (TFCI), and n is the largest integer that is less than or equal to the square root of TFCI.
Das durch diese Regeln erzeugte Codierschema ist in Figur 4 dargestellt, wobei die Werte der abzubildenden Informationen in dezimaler Darstellung (Zahlen 0 bis 1023) in einem Wordl/Word2-Diagramm dargestellt sind. Dabei sind die Werte der fünf Bitstellen umfassenden Codewörter in dezimaler Form (0 bis 31) beschrieben.The coding scheme generated by these rules is shown in FIG. 4, the values of the information to be displayed being shown in decimal form (numbers 0 to 1023) in a Word1 / Word2 diagram. The values of the five-digit code words are described in decimal form (0 to 31).
Das Wissen über den Wertebereich der abzubildenden Informationen ermöglicht die Berechnung des Wertebereichs der beiden Codewörter und erlaubt so das Decodierergebnis des biorthogo- nalen Decoders zu verbessern.Knowledge of the range of values of the information to be mapped enables the calculation of the range of values of the two code words and thus allows the decoding result of the bi-orthogonal decoder to be improved.
Ein derartiges Codierschema führt zu folgenden Tripeis:Such a coding scheme leads to the following trip ice:
TFCI in dezimaler Darstellung; Codewortl (Wordl) in dezimalerTFCI in decimal representation; Codewortl (Wordl) in decimal
Darstellung, Codewort2 (Word2) in dezimaler Darstellung 0;0,0Representation, Codeword2 (Word2) in decimal representation 0; 0.0
1 ; 1 , 01 ; 1, 0
2; 1,12; 1.1
3; 0,13; 0.1
4; 2,0 5;2,14; 2.0 5; 2.1
6 ; 2 , 26; 2, 2
7;1,27; 1.2
8; 0,28th; 0.2
9; 3,0 10;3,19; 3.0 10; 3.1
11; 3, 211; 3, 2
12; 3, 3 13; 2, 3 14;1,3 15;0,3 16 ; 4 , 0 17; 4,1 18;4,2 19;4,3 20; 4, 4 21;3,4 22;2,4 23;1,4 24; 0,4 25; 5, 0 26;5,1 usw.12; 3, 3 13; 2, 3 14; 1.3 15; 0.3 16; 4.07; 4.1 18; 4.2 19; 4.3 20; 4, 4 21; 3.4 22; 2.4 23; 1.4 24; 0.4 25; 5, 0 26; 5.1 etc.
Eine entsprechende Decodierung kann folgendermaßen implementiert werden:A corresponding decoding can be implemented as follows:
n := maxQVor dl, Word!) TFCI = n2 + n + Word2 - Wordln: = maxQVor dl, Word!) TFCI = n 2 + n + Word2 - Wordl
In einer Ausführungsvariante ist es möglich, das Codierschema an Stelle des oben beschriebenen Algorithmus mittels Tabellen zu realisieren.In one embodiment variant, it is possible to implement the coding scheme by means of tables instead of the algorithm described above.
Eine Ausführungsvariante der Erfindung sieht ein Codierschema vor, das folgende Tripeis erzeugt:An embodiment variant of the invention provides a coding scheme which generates the following trip ice:
TFCI; Codewort1 (Wordl) in dezimaler Darstellung, Codewort2 (Word2) in dezimaler Darstellung 0;0,0TFCI; Codeword1 (Wordl) in decimal representation, Codeword2 (Word2) in decimal representation 0; 0.0
2; 0,12; 0.1
3;1,13; 1.1
4 ; 2 , 0 5; 2,1 6; 0,24; 2.05; 2.1 6; 0.2
7; 1,27; 1.2
8; 2, 28th; 2, 2
9; 3,0 10;3,19; 3.0 10; 3.1
11;3,211; 3.2
12; 0,312; 0.3
13;1,313; 1.3
14; 2, 3 15;3,314; 2, 3 15; 3.3
16;4,016; 4.0
17;4,117; 4.1
18 ; 4 , 218; 4, 2
19;4,3 20;0,419; 4.3 20; 0.4
21; 1,421; 1.4
22; 2, 422; 2, 4
23; 3,23; 3,
24; , 4 25;5,024; , 4 25; 5.0
26;5,1 usw. und davon abgeleitete Codierschemata, bei denen die Codewortpaare innerhalb der Bereiche unterstrichener Trippel beliebig permutierbar sind.26; 5.1, etc. and coding schemes derived therefrom, in which the code word pairs can be permuted as desired within the areas of underlined triple blocks.
Eine andere Ausführungsvariante der Erfindung sieht eine Codiervorschrift vor, die folgende Tripeis erzeugt: TFCI; Codewortl (Wordl) in dezimaler Darstellung, Codewort2 (Word2) in dezimaler Darstellung 0 ; 0, 0 (1;1,0 2; 0,1 3;1,1) (4; 2,0 5; 2,1 6; 0,2 7;1,2Another embodiment variant of the invention provides a coding rule which generates the following trip ice: TFCI; Codewortl (Wordl) in decimal representation, Codewort2 (Word2) in decimal representation 0; 0, 0 (1; 1.0 2; 0.1 3; 1.1) (4; 2.0 5; 2.1 6; 0.2 7; 1.2
8; 2, 2)8th; 2, 2)
(9;.3,0(9; .3.0
10;3,1 11;3,210; 3.1 11; 3.2
12; 0,312; 0.3
13; 1,313; 1.3
14; 2, 314; 2, 3
15 3,3) (16;4,015 3.3) (16; 4.0
17; 4,117; 4.1
18;4,218; 4.2
19;4,319; 4.3
20;0,4 21;1,420; 0.4 21; 1.4
22; 2, 422; 2, 4
23;3,423; 3.4
24; , 4)24; , 4)
(25;5,0 26;5,1 usw. und davon abgeleitete Codierschemata, bei denen die Codewortpaare innerhalb der Bereiche eingeklammerter Trippel beliebig permutierbar sind.(25; 5.0 26; 5.1 etc. and coding schemes derived from them, in which the code word pairs can be permuted as desired within the range of brackets.
Eine weitere Ausgestaltung sieht ein Codierschema vor, das folgende Tripeis erzeugt:Another embodiment provides a coding scheme that generates the following trip ice:
TFCI; Codewort1 (Wordl) in dezimaler Darstellung, Codewort2 (Word2) in dezimaler Darstellung 0 ; 0, 0 i;i,oTFCI; Codeword1 (Wordl) in decimal representation, Codeword2 (Word2) in decimal representation 0; 0, 0 i; i, o
2;0,1 3 ; 2 , 0 4; 1,1 5;2,1 6; 0,2 7; 1,2 8; 3,02; 0.1 3; 2.04; 1.1 5; 2.1 6; 0.2 7; 1.2 8th; 3.0
9;2,29; 2.2
10;3,110; 3.1
11;3,2 12; 0,311; 3.2 12; 0.3
13;1,313; 1.3
14; 2, 314; 2, 3
15; 4,015; 4.0
16;3,3 17; 4,116; 3.3 17; 4.1
18; 4, 218; 4, 2
19;4,319; 4.3
20;0,420; 0.4
21; 1,4 22;2,421; 1.4 22; 2.4
23; 3, 423; 3, 4
24; 4, 424; 4, 4
25;5,025; 5.0
26;5,1 usw.26; 5.1 etc.
Durch das Einbringen der Erfindung in das Systemkonzept zukünftiger Mobilfunksysteme, insbesondere das UMTS ist es möglich über einen Dedicated Physical Control Channel DPCCH In- formationen über die Datenrate von in einem Funkrahmen übertragenen Daten mittels sogenannter transport format combina- tion indikator (TFCI) Informationen zu übertragen. Dabei können die TFCI-Werte, wenn deren Anzahl 64 nicht übersteigt auf ein Codewort der Länge 6 abgebildet werden. Sobald die Anzahl der TFCI-Werte 64 übersteigt wird der aktuelle TFCI-Wert gemäß einem oben beschriebenen Verfahren oder Codierschema auf zwei binäre Codewörter jeweils der Länge fünf abgebildet. Zur Erzielung eines Kodierungsgewinns können die so entstehenden Codewörter durch die Verwendung biorthogonaler Codes auf Walsh-Funktionen abgebildet werden. Beispielsweise können Codewörter der Länge 5 durch die Verwendung biorthogonaler (16,5) Blockcodes codiert werden. By incorporating the invention into the system concept of future mobile radio systems, in particular UMTS, it is possible to transmit information about the data rate of data transmitted in a radio frame by means of a so-called transport format combination indicator (TFCI) via a dedicated physical control channel DPCCH . If the number does not exceed 64, the TFCI values can be mapped to a code word of length 6. As soon as the number of TFCI values exceeds 64, the current TFCI value is mapped onto two binary code words, each with a length of five, according to a method or coding scheme described above. To achieve a coding gain, the resulting code words can be mapped to Walsh functions by using biorthogonal codes. For example, length 5 code words can be encoded using biorthogonal (16.5) block codes.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Abbildung von Informationen (TFCI) mit variablem Wertebereich auf Codewörter (Word) , bei dem der Wertebereich zumindest eines Codewortes (Word2) reduziert ist, wenn der Wertebereich der Informationen (TFCI) eingeschränkt ist, und der Wertebereich der Codewörter (Word) sich möglichst wenig unterscheidet .1.Method for mapping information (TFCI) with a variable value range onto code words (Word), in which the value range of at least one code word (Word2) is reduced if the value range of the information (TFCI) is restricted, and the value range of the code words (Word ) differs as little as possible.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Wertebereich zumindest eines Codewortes (Word2) reduziert ist, wenn der Wertebereich der Informationen (TFCI) eingeschränkt ist, und der Wertebereich der Codewörter (Word) sich maximal um eins unterscheidet .2. The method according to claim 1, wherein the value range of at least one code word (Word2) is reduced if the value range of the information (TFCI) is restricted, and the value range of the code words (Word) differs by a maximum of one.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Abbildung von Informationen (TFCI) mit variablem Wertebereich auf binäre Codewörter (Word) mit mehreren Bitstellen, bei dem die Anzahl der relevanten Bitstellen zumindest eines Codewortes (Word2) reduziert ist, wenn der Wertebereich der Informationen (TFCI) eingeschränkt ist, und die Anzahl der relevanten Bitstellen der Codewörter (Word) sich maximal um eins unterscheidet.3. The method as claimed in one of the preceding claims for mapping information (TFCI) with a variable value range onto binary code words (Word) with several bit positions, in which the number of relevant bit positions of at least one code word (Word2) is reduced if the value range of the information ( TFCI) is limited, and the number of relevant bit positions of the code words (Word) differs by a maximum of one.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Informationen (TFCI) derart auf Codewörter (Word) abgebildet werden, daß die Anzahl der relevanten Bitstellen eines Codewortes (Word) bei einer Änderung des Wertebereiches der abzubildenden Informationen (TFCI) über möglichst große Intervalle des -Wertebereichs der abzubildenden Informationen (TFCI) konstant ist, und bei einer Änderung des Wertebereiches der abzubildenden In- formationen (TFCI) in Schritten von eins die Anzahl der relevanten Bitstellen eines Codewortes (Word) in Schritten von maximal eins geändert wird. 4. The method according to any one of the preceding claims, in which the information (TFCI) are mapped onto code words (Word) in such a way that the number of relevant bit positions of a code word (Word) changes as far as possible when the value range of the information to be mapped (TFCI) changes Intervals of the value range of the information to be mapped (TFCI) is constant, and if the value range of the information to be mapped (TFCI) changes in steps of one, the number of relevant bit positions of a code word (word) is changed in steps of a maximum of one.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Informationen derart auf zwei Codewörter abgebildet werden, daß gilt: wenn TFCI < nΛ2 + n, so hat ein erstes Codewort (Wordl) den Wert n und ein zweites Codewort (Word2) den Wert TFCI - nΛ2, ansonsten hat ein zweites Codewort (Word2) den Wert n und ein erstes Codewort (Wordl) den Wert nΛ2 + 2*n - TFCI, wobei TFCI der Wert der abzubildenden Information (TFCI) ist, und n die größte ganze Zahl ist, die kleiner oder gleich der Quadratwurzel von TFCI ist.5. The method as claimed in one of the preceding claims, in which the information is mapped onto two code words such that: if TFCI <n Λ 2 + n, a first code word (Word1) has the value n and a second code word (Word2) the value TFCI - n Λ 2, otherwise a second code word (Word2) has the value n and a first code word (Wordl) has the value n Λ 2 + 2 * n - TFCI, where TFCI is the value of the information to be mapped (TFCI), and n is the largest integer that is less than or equal to the square root of TFCI.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Informationen (TFCI) nach folgendem Schema auf zwei Codewörter (Word) abgebildet werden:6. The method as claimed in one of the preceding claims, in which the information (TFCI) is mapped onto two code words (Word) according to the following scheme:
TFCI; Codewortl (Wordl) in dezimaler Darstellung, Codewort2 (Word2) in dezimaler Darstellung 0;0,0 1;1,0 2; 0,1TFCI; Codewordl (Wordl) in decimal notation, Codeword2 (Word2) in decimal notation 0; 0.0 1; 1.0 2; 0.1
3;1,13; 1.1
4 ; 2 , 04; 2, 0
5;2,15; 2.1
6; 0,26; 0.2
7; 1,27; 1.2
8; 2, 28th; 2, 2
9; 3,09; 3.0
10;3, 110; 3, 1
11;3, 211; 3, 2
12; 0, 312; 0, 3
13;1, 313; 1, 3
14; 2, 314; 2, 3
15;3, 315; 3, 3
16;4, 016; 4.0
17; 4, 117; 4, 1
18;4, 2 19;4,3 20;0,4 21; 1,4 22; 2, 4 23;3,4 24; 4, 4 25;5,0 26;5,1 usw. wobei, die Codewortpaare innerhalb der Bereiche unterstrichener Trippel beliebig permutierbar sind.18; 4, 2 19; 4.3 20; 0.4 21; 1.4 22; 2, 4 23; 3.4 24; 4, 4 25; 5.0 26; 5.1 etc., whereby, the code word pairs within the areas underlined triple are permutable as desired.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem es sich bei den Informationen um Informationen (TFCI) über die Datenrate von in einem Funkrahmen übertragenen Daten handelt, die auf zwei Codewörter (Word) pro Funkrahmen abgebildet werden.7. The method according to any one of the preceding claims, wherein the information is information (TFCI) about the data rate of data transmitted in a radio frame, which are mapped to two code words (Word) per radio frame.
8. Verfahren zur Abbildung von Informationen (TFCI) auf Codewörter, bei dem die Informationen (TFCI) auf ein Codewort der Länge 6 abgebildet werden, wenn der Wertebereich der abzubildenden Informationen kleiner als 65 ist, und die Informationen (TFCI) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, auf zwei Codewörter der Länge 5 abgebildet werden, wenn der Wertebereich der abzubildenden Informationen größer 64 ist.8. A method for mapping information (TFCI) onto code words, in which the information (TFCI) is mapped onto a code word of length 6 if the value range of the information to be mapped is less than 65, and the information (TFCI) according to one of the preceding Claims to be mapped to two code words of length 5 if the value range of the information to be mapped is greater than 64.
9. Prozessoreinheit (PE) , die derart hergerichtet ist, daß9. processor unit (PE), which is prepared such that
Informationen (TFCI) nach einem der vorhergehenden Ansprüche auf Codewörter abbildbar sind. Information (TFCI) according to one of the preceding claims can be mapped to code words.
PCT/DE2000/000605 1999-03-18 2000-03-01 Method and processor unit for mapping information with a variable range of values onto code words WO2000057559A1 (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2620736A1 (en) * 1975-05-12 1976-11-25 Gen Instrument Corp Code generating keyboard apparatus - contains two switching elements controlled by selection signals produced by pressing keys
US5455823A (en) * 1990-11-06 1995-10-03 Radio Satellite Corporation Integrated communications terminal
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