DE10109338A1 - Radio transmission of bit sequence using UMTS third generation mode, groups bits into b-bit data symbols which are encoded systematically, with added redundancy - Google Patents

Radio transmission of bit sequence using UMTS third generation mode, groups bits into b-bit data symbols which are encoded systematically, with added redundancy

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DE10109338A1
DE10109338A1 DE2001109338 DE10109338A DE10109338A1 DE 10109338 A1 DE10109338 A1 DE 10109338A1 DE 2001109338 DE2001109338 DE 2001109338 DE 10109338 A DE10109338 A DE 10109338A DE 10109338 A1 DE10109338 A1 DE 10109338A1
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Abstract

At the transmitter, the bit sequence to be sent is grouped into b-bit data symbols (di). The data symbols (di) are encoded systematically, producing a code word with at most 2b-1 data symbols (di). Each data symbol is associated with one or more redundant symbols (Rij) in the long b-bit.

Description

1. Stand der Technik1. State of the art

Die als Release 99 (Stand 06/2000) bezeichnete, aktuelle Ver­ sion des UMTS-Standards hat zwei Funkübertragungstechnologien zum Gegenstand: den FDD-Mode und den 3.84 Mcps TDD-Mode. Für die nächste Version des UMTS-Standards, bezeichnet als Re­ lease 2000, wird derzeit der 1.28 Mcps TDD-Mode als dritte Funkübertragungstechnologie spezifiziert. Beim 1.28 Mcps TDD- Mode handelt es sich um das chinesische Mobilfunksystem TD- SCDMA, das ebenso wie der 3.84 Mcps TDD-Mode die Techniken des TDMA und des CDMA kombiniert. Im 1.28 Mcps TDD-Mode er­ folgt die Datenübertragung zwischen Up- und Downlink auf ei­ ner Frequenz per Zeitmultiplex.The current version designated as Release 99 (as of 06/2000) The UMTS standard has two radio transmission technologies on the subject: the FDD mode and the 3.84 Mcps TDD mode. For the next version of the UMTS standard, referred to as Re lease 2000, the 1.28 Mcps TDD mode is currently the third Radio transmission technology specified. The 1.28 Mcps TDD Fashion is the Chinese mobile radio system TD- SCDMA, which is the same as the 3.84 Mcps TDD mode of the TDMA and the CDMA combined. In 1.28 Mcps TDD mode he the data transfer between uplink and downlink follows on egg ner frequency per time division.

Im 1.28 Mcps TDD-Mode werden die Daten innerhalb von Zeit­ schlitzen in einer fest vorgegebenen Struktur, den sog. Bursts, über den Mobilfunkkanal übertragen. Die Fig. 1 zeigt die Burststruktur eines normalen Zeitschlitzes. Der Burst be­ steht aus zwei Datenblöcken, einem der Kanalschätzung dienen­ den Midamble-Teil und einer Schutzzeit, der sog. Guard Period (GP). Insgesamt umfaßt der Burst 864 chips, wobei die beiden Datenblöcke jeweils 352 chips, der Midamble-Teil 144 chips und die GP 16 chips enthalten. Bei einer Chipfrequenz von 1.28 Mcps (entsprechend einer Chipdauer von Tc = 781.25 ns) hat der Burst eine Länge von 675 µs. In Abhängigkeit vom gewähl­ ten Spreizfaktor lassen sich pro Burst unterschiedliche Da­ tenmengen übertragen.In 1.28 Mcps TDD mode, the data is transmitted within a time slot in a fixed structure, the so-called bursts, via the mobile radio channel. Fig. 1 shows the burst structure of a normal time slot. The burst consists of two data blocks, one for channel estimation, the midamble part and a protection time, the so-called Guard Period (GP). The burst comprises a total of 864 chips, the two data blocks each containing 352 chips, the midamble part 144 chips and the GP 16 chips. At a chip frequency of 1.28 Mcps (corresponding to a chip duration of T c = 781.25 ns) the burst has a length of 675 µs. Depending on the spread factor selected, different amounts of data can be transmitted per burst.

Die zu übertragenden Datenblöcke weisen neben den eigentli­ chen Nutzdaten auch sog. TFCI-Bits auf, welche sehr wichtige Informationen bzgl. der Zusammensetzung der Nutzdaten enthal­ ten. In der Regel werden die Daten (Nutzdaten und TFCI) im Sender vorher codiert, um die bei der Funkübertragung even­ tuell auftretenden Bitfehler im Empfänger mit Hilfe eines De­ codierverfahrens erkennen und korrigieren zu können. Wegen der besonderen Bedeutung der TFCI-Bits kommen bei der Enco­ dierung dieses Datentyps besonders sichere Fehlerschutzver­ fahren zur Anwendung, da ein fehlerhafter Empfang dieser Bits u. U. zu einer falschen Rekonstruktion der Nutzdaten führen würde.The data blocks to be transferred point next to the actual ones Chen user data also so-called TFCI bits, which are very important  Contain information regarding the composition of the user data As a rule, the data (user data and TFCI) are stored in the Transmitter previously coded to even in the radio transmission Bit errors occurring in the receiver with the help of a de be able to recognize and correct the coding process. Because of The special importance of the TFCI bits comes at Enco This type of data is particularly safe for error protection drive to use because of an incorrect reception of these bits u. U. lead to an incorrect reconstruction of the user data would.

Derzeit sind im 1.28 Mcps TDD-Mode zwei digitale Verfahren zur Modulation der in den Datenblöcken eines normalen Zeit­ schlitzes enthaltenen Daten definiert: QPSK für Datenraten bis 384 kbps und 8PSK für eine Datenrate von 2 Mbps. Mit Modu­ lation ist hier die Veränderung des hochfrequenten Trägersi­ gnals in Abhängigkeit von den zu übertragenden Daten gemeint. Bei QPSK werden jeweils 2 codierte Datenbits zu einem Daten­ symbol zusammengefaßt. Diese modulieren dann das Trägersignal mit der Phase 0°, 90°, 180° oder 270°. Bei der 8PSK bilden jeweils 3 codierte Datenbits ein Datensymbol, welches dann das Trägersignal mit der Phase 22.5°, 67.5°, 112.5°, 157.5°, 202.5°, 247.5°, 292.5° oder 337.5° moduliert.There are currently two digital processes in 1.28 Mcps TDD mode to modulate the normal time in the data blocks slot included data defined: QPSK for data rates up to 384 kbps and 8PSK for a data rate of 2 Mbps. With Modu lation here is the change in the high-frequency carrier gnals depending on the data to be transmitted. With QPSK, 2 coded data bits each become one data symbol summarized. These then modulate the carrier signal with the phase 0 °, 90 °, 180 ° or 270 °. Form at the 8PSK 3 coded data bits each a data symbol, which then the carrier signal with the phase 22.5 °, 67.5 °, 112.5 °, 157.5 °, 202.5 °, 247.5 °, 292.5 ° or 337.5 ° modulated.

Die Kanalcodierung der TFCI-Bits ist im Falle der QPSK-Modu­ lation im 1.28 Mcps TDD-Mode bereits spezifiziert, im Falle der 8PSK-Modulationstechnik noch offen. Bei Anwendung der 8PSK-Modulationstechnik sind derzeit die Verfahren nach Sam­ sung zur Kanalcodierung der TFCI-Bits implementiert. Je nach Anzahl der TFCI-Bits kommen hierbei verschiedene Reed-Muller Codes (RM) zum Einsatz. Für TFCI der Länge 6-10 Bit wird das sog. "(64,10) sub-code of the second order Reed-Muller code" verwendet mit anschließendem "Puncturing" (Löschen) von 16 Bits. Nach der Codierung erhält man TFCI-Codewörter der Länge 48 Bit. Dieses Codierungsschema ist in Fig. 2 dargestellt. The channel coding of the TFCI bits is already specified in the case of QPSK modulation in 1.28 Mcps TDD mode, and is still open in the case of 8PSK modulation technology. When using the 8PSK modulation technology, the methods according to Sam for channel coding of the TFCI bits are currently implemented. Depending on the number of TFCI bits, different Reed-Muller Codes (RM) are used. The so-called "(64,10) sub-code of the second order Reed-Muller code" is used for TFCI with a length of 6-10 bits, followed by "puncturing" (deletion) of 16 bits. After coding, TFCI code words with a length of 48 bits are obtained. This coding scheme is shown in FIG. 2.

Für TFCI der Länge 3-5 Bit wird der sog. "(32,5) bi-orthogo­ nal (or first order Reed-Muller) code" verwendet mit an­ schließendem "Puncturing" (Löschen) von 8 Bits, so daß die TFCI-Codewörter eine Länge von 24 Bit aufweisen (siehe Fig. 3).For TFCI with a length of 3-5 bits, the so-called "(32.5) bi-orthogonal (or first order Reed-Muller) code" is used, followed by "puncturing" (deletion) of 8 bits, so that the TFCI Code words have a length of 24 bits (see FIG. 3).

Reed-Muller Codes sind in der Lage, zufällig verteilte Ein­ zelfehler in den Datensymbolen zu korrigieren. Bei der Über­ tragung über den Mobilfunkkanal werden die Daten aber nicht nur in Form von Einzelfehlern gestört. Vielmehr treten sehr häufig auch sog. Bündel- oder Symbolfehler auf, deren Korrek­ tur mittels Reed-Muller Codes Probleme bereitet.Reed-Muller codes are capable of randomly distributed ones Correct any errors in the data symbols. With the over However, the data is not transmitted via the mobile radio channel only disturbed in the form of individual errors. Rather kick very often also so-called bundle or symbol errors, their correction problems using Reed-Muller Codes.

2. Aufgabe und Vorteile der Erfindung2. Object and advantages of the invention

Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Übertragung eines Bitmusters über einen Störungen unterworfe­ nen Funkkanal, insbesondere Mobilfunkkanal, mit dem sich so­ wohl Einzelfehler als auch Bündel- oder Symbolfehler eindeu­ tig erkennen und korrigieren lassen. Ein Verfahren mit den in Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen besitzt diese Eigen­ schaft. Es kann insbesondere zur Kanalcodierung und Übertra­ gung von TFCI-Bits in mobilen Kommunikationssystemen der 3. Generation, beispielsweise dem UMTS 1.28 Mcps TDD-Mode, ein­ gesetzt werden. Die abhängigen Patentansprüche betreffen vor­ teilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen des Verfahrens nach Patentanspruch 1.The aim of the invention is to provide a method for Submit a bit pattern subject to interference NEN radio channel, especially mobile radio channel, with which so probably single errors as well as bundle or symbol errors recognized and corrected. A procedure with the in Features specified claim 1 has this own shaft. It can be used especially for channel coding and transmission TFCI bits in mobile communication systems of the 3rd Generation, for example the UMTS 1.28 Mcps TDD mode be set. The dependent claims relate to partial further developments and refinements of the method according to claim 1.

Gegenüber den bisher für die Kanalcodierung eingesetzten RM- Codes besitzt das auf einem b-Adjacent Code basierende Ver­ fahren gemäß der Erfindung u. a. folgende Vorteile:
Compared to the RM codes previously used for channel coding, the method based on a b-adjacent code according to the invention has the following advantages, among others:

  • - Einfachere Implementierbarkeit in Hard- und Software.- Easier to implement in hardware and software.
  • - Bessere Fehlerkorrigierbarkeit. - Better error correctability.  
  • - Bessere Fehlererkennung.- Better error detection.
  • - Schnellere und einfachere Decodierbarkeit.- Faster and easier decodability.

Erreicht wird dies durch
This is achieved through

  • - die besondere Auswahl und Konstruktion des b-Adjacent Codes für die Encodierung von Nutzdaten (TFCI), die b-bit­ weise gruppiert sind und b-bitweise moduliert werden,- The special selection and construction of the b-adjacent Codes for the encoding of user data (TFCI), the b-bit are grouped wisely and are modulated b-bit wise,
  • - eine besondere Gruppierung der encodierten Datenbits in mehrere, unterschiedliche Fähigkeiten aufweisende Code Sub-Frames und- a special grouping of the encoded data bits in multiple code with different capabilities Sub-frames and
  • - ein spezielles Decodierungsprotokoll zur Fehlerkorrektur.- a special decoding protocol for error correction.
3. Zeichnungen3. Drawings

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Zeichnungen erläu­ tert. Es zeigen:The invention is explained below with reference to drawings tert. Show it:

Fig. 1 die Burststruktur des normalen Zeitschlitzes im UMTS 1.28 Mcps TDD-Mode; . Figure 1 shows the burst structure of the normal time slot in UMTS TDD 1.28 Mcps mode;

Fig. 2 die bisherige Codierung der 6-10 TFCI-Bits (8PSK); Fig. 2, the previous coding of the TFCI bits 6-10 (8PSK);

Fig. 3 die bisherige Codierung der 3-5 TFCI-Bits (8PSK); Fig. 3, the previous coding of the TFCI bits 3-5 (8PSK);

Fig. 4 den Aufbau eines mittels eines 1-Symbolfehlerkorri­ gierenden b-Adjacent Code erzeugten Codewortes; Fig. 4 codeword the structure of a yawing means of a 1-Symbolfehlerkorri b-Adjacent code generated;

Fig. 5 Ausführungsbeispiel eines Encodierers für den ein­ fachen 3-Adjacent Code, Fig. 5 embodiment of a Encodierers for a multiple-3 Adjacent code,

Fig. 6 Ausführungsbeispiel eines Decodierers für den ein­ fachen 3-Adjacent Code; Fig. 6 embodiment of a decoder for a simple 3-adjacent code;

Fig. 7 das Schema der 24-Bit Codierung von TFCI-Daten der Länge 3 bis 5 Bit; Fig. 7 is the scheme of the 24-bit coding of TFCI data of length 3 to 5 bits;

Fig. 8 den Decodieralgorithmus für ein Codewort der Länge 24 Bit; Fig. 8 shows the decoding algorithm for a codeword length of 24 bits;

Fig. 9 das Schema der 48-Bit Codierung von TFCI-Daten der Länge 6 bis 10 Bit; Fig. 9 is the scheme of the 48-bit coding of TFCI data length of 6 to 10 bits;

Fig. 10 den Decodieralgorithmus für ein Codewort der Länge 48 Bit; FIG. 10 is the decoding algorithm for a codeword length of 48 bits;

Fig. 11 kanaloptimierte 3-Adjacent Codes C1/C2 für ein Da­ tensymbol bzw. zwei Datensymbole; FIG. 11 is channel-optimized 3-Adjacent code C1 / C2 for a tensymbol Since or two data symbols;

Fig. 12 die Generatormatrix P1 für den Code C1 (Encodierung eines Datensymbols); FIG. 12 is the generator matrix for the code P1 C1 (encoding of a data symbol);

Fig. 13 die Generatormatrix P2 für den Code C2 (Encodierung zweier Datensymbole); FIG. 13 is the generator matrix for the code P2 C2 (encoding two data symbols);

Fig. 14 kanaloptimierte Encodierung eines aus 3-5 Bit be­ stehenden TFCI-Datenblocks (b = 3), Fig. 14 channel-optimized encoding of a stationary be from 3-5 bit TFCI data block (b = 3),

Fig. 15 kanaloptimierte Encodierung eines aus 6-10 Bit be­ stehenden TFCI-Datenblocks (b = 3); FIG. 15 is channel-optimized encoding of a bit stationary be from 6-10 TFCI data block (b = 3);

Fig. 16 Zuordnung und Generierung der Redundanzsymbole zu bzw. aus den Datensymbolen für einen TFCI-Daten­ block der Länge 3-5 Bit; Fig. 16 assignment and generation of the redundancy symbols to or from the data symbols of a TFCI data block of length 3-5 bits;

Fig. 17 Zuordnung und Generierung der Redundanzsymbole zu bzw. aus den Datensymbolen für einen TFCI-Daten­ block der Länge 6-10 Bit; Fig. 17 assignment and generation of the redundancy symbols to or from the data symbols of a TFCI data of the block length 6-10 bits;

Fig. 18 Ausführungsbeispiel eines Encodieres für den kanal­ optimierten 3-Adjacent Code; Fig. 18 embodiment of a Encodieres for the channel-optimized 3-Adjacent code;

Fig. 19 Ausführungsbeispiel eines Decodieres für den kanal­ optimierten 3-Adjacent Code; Fig. 19 embodiment of a decoder for the channel-optimized 3-adjacent code;

Fig. 20 Ausführungsbeispiel einer Einrichtung zur Erzeugung eines Syndroms aus einem Datensymbol und zwei Re­ dundanzsymbolen; Fig. 20 embodiment of a device for generating a syndrome from a data symbol and two redundancy symbols;

Fig. 21 Ausführungsbeispiel einer Einrichtung zur Erzeugung eines Syndroms aus zwei Datensymbolen und zwei Redundanzsymbolen; Fig. 21 embodiment of a device for generating a syndrome of two data symbols and two redundancy symbols;

Fig. 22 eine erste Syndrom-Fehlerzuordnungstabelle; FIG. 22 is a first error syndrome allocation table;

Fig. 23 eine zweite Syndrom-Fehlerzuordnungstabelle. Figure 23 shows a second syndrome error mapping table.

4. Beschreibung der Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbei­ spiele4. Description of the invention using several embodiments games

Das erfindungsgemäße Verfahren nutzt die besonderen Eigen­ schaften der b-Adjacent Codes, bei denen die zu übertragenen Bits in Gruppen der Länge b-Bit (Symbole) zusammengefaßt und symbolweise codiert werden [1, 2]. Hierdurch ist es möglich, die Modulation/Demodulation bei der Kanalcodierung zu be­ rücksichtigten bzw. die Kanalcodierung und die gewählte Modu­ lationsart aufeinander abzustimmen. Bei der QPSK- bzw. 8PSK- Modulation werden, wie eingangs bereits erwähnt, die zu über­ tragenen Datenbits in Gruppen von 2 (QPSK) bzw. 3 Bits (8PSK) zusammengefaßt und in die entsprechenden Datensymbole abge­ bildet. Diese die Modulation berücksichtigende Art der Codie­ rung wirkt sich insbesondere beim Einsatz in Mobilfunksyste­ men vorteilhaft aus, da b-Adjacent Codes es erlauben, Daten­ symbole der Länge b-Bit, unabhängig von der Anzahl und Art der Bitfehler in den einzelnen Symbolen, zu korrigieren. Das hier vorgeschlagene Verfahren kann in jedem Mobilfunksystem zur Anwendung kommen, bei dem die Übertragung der Daten b- bitweise geschieht. Im Folgenden wird der Einsatz des b-Adja­ cent Codierverfahrens für den Wert b = 3 beschrieben und eine 8PSK-Modulation des hochfrequenten Trägersignals vorausge­ setzt. Dies schränkt jedoch die entsprechende Anwendung für andere b-Werte nicht ein.The method according to the invention makes use of the special properties of the b-adjacent codes, in which the to be transmitted Bits combined in groups of length b-bit (symbols) and are encoded symbol by symbol [1, 2]. This makes it possible the modulation / demodulation in the channel coding considered or the channel coding and the selected mod to coordinate the type of lations. With the QPSK or 8PSK Modulation, as already mentioned at the beginning, is about Data bits in groups of 2 (QPSK) or 3 bits (8PSK) summarized and abge in the corresponding data symbols forms. This type of coding that takes modulation into account tion is particularly effective when used in mobile radio systems are advantageous because b-adjacent codes allow data symbols of length b-bit, regardless of the number and type correct the bit error in the individual symbols. The The method proposed here can be used in any mobile radio system are used in which the transmission of the data b- happens bit by bit. Below is the use of the b-Adja cent coding method for the value b = 3 and a 8PSK modulation of the high-frequency carrier signal in advance puts. However, this limits the corresponding application for other b-values are not.

Das in Fig. 4 dargestellte Codewort wurde mittels eines 1- Symbolfehlerkorrigierenden b-Adjacent Codes erzeugt. Es be­ steht aus maximal N = (2b - 1) Datensymbolen und zwei Redun­ danzsymbolen. Im Gegensatz zu einem Reed-Muller Code ist die­ ser Code systematisch, d. h. die Datenbits erscheinen unverän­ dert im Codewort. Beim 1-Symbolfehlerkorrigierenden 3-Adja­ cent Code umfaßt das Codewort somit maximal 7 Datensymbole und zwei Redundanzsymbole R1 und R2, wobei sowohl die Daten- als auch die Redundanzsymbole eine Länge von jeweils 3 Bit aufweisen. Dieser systematische Code ist in der Lage, ein fehlerbehaftetes, an beliebiger Stelle im Codewort auftreten­ des Symbol zu erkennen und zu korrigieren.The code word shown in FIG. 4 was generated by means of a 1-symbol error-correcting b-adjacent code. It consists of a maximum of N = (2 b - 1) data symbols and two redundancy symbols. In contrast to a Reed-Muller code, this code is systematic, ie the data bits appear unchanged in the code word. With the 1-symbol error-correcting 3-Adja cent code, the code word thus comprises a maximum of 7 data symbols and two redundancy symbols R1 and R2, both the data and the redundancy symbols each having a length of 3 bits. This systematic code is able to recognize and correct a faulty symbol that occurs anywhere in the code word.

Fig. 5 zeigt eine mögliche Hardware-Architektur für den En­ codierer eines 1-Symbolfehler-korrigierenden 3-Adjacent Codes (vergl. Fig. 3 aus [1]). Mit Hilfe des aus vier Addierern, drei Schieberegistern der Wortbreite 1-Bit und einem rückge­ koppelten Schieberegister der Wortbreite 3-Bit bestehenden Encodierers werden die beiden, jeweils 3-Bit langen Redun­ danzsymbole R1 und R2 aus den am Eingang des Encodierers an­ liegenden Datensymbolen d0, d1, d2, . . . mit d0: = (d01, d02, d03) usw. erzeugt. Als Erzeugendenpolynom für R2 dient das Primpo­ lynom g(x): = 1 + x + x3. Der Encodierer enthält nur die be­ reits erwähnten Hardwarekomponenten, deren Funktion und Zu­ sammenwirken bereits aus [1] bekannt sind. Der Encodierer läßt sich mit sehr hoher Geschwindigkeit takten. Den schema­ tischen Aufbau des zugeordneten Decodierers (vergl. ebenfalls Fig. 3 aus [1]). zeigt Fig. 6, wobei das die beiden Syndrome S1 und S2 aus den eingangsseitig anliegenden Daten- und Red- undanzsymbolen R1/R2, . . . d2, d1, d0 erzeugende Schaltwerk im Aufbau dem in Fig. 6 dargestellten Encodierer entspricht. FIG. 5 shows a possible hardware architecture for the encoder of a 1-symbol error-correcting 3-adjacent code (cf. FIG. 3 from [1]). With the aid of the encoder consisting of four adders, three shift registers with the word width 1-bit and a feedback shift register with the word width 3-bit, the two 3-bit long redundancy symbols R1 and R2 are converted from the data symbols d0 at the input of the encoder , d1, d2,. , , generated with d0: = (d0 1 , d0 2 , d0 3 ) etc. The primary polynomial for R2 is the primary polynomial g (x): = 1 + x + x 3 . The encoder contains only the hardware components already mentioned, whose function and interaction are already known from [1]. The encoder can be clocked at a very high speed. The schematic structure of the assigned decoder (see also Fig. 3 from [1]). FIG. 6 shows the two syndromes S1 and S2 from the data and redundancy symbols R1 / R2,. , , The design of the switching mechanism generating d2, d1, d0 corresponds to the encoder shown in FIG. 6.

Die Fehlerkorrektur erfolgt in kürzester Zeit mit Hilfe eines einzigen, ebenfalls in [1] beschriebenen kombinatorischen Netzwerks M1, das den Fehler durch Auswertung der beiden Syn­ drome S1 und S2 lokalisiert. Das Syndrom S1 repräsentiert hierbei das Fehlermuster. Falls eines der beiden Syndrome gleich Null ist, muß der Fehler in den Redundanzsymbolen lie­ gen. Die Fehlerposition wird abhängig von S1 und S2 ermit­ telt und bezieht sich nur auf die Datensymbole. Dies bedeu­ tet, daß immer dann eine Fehlererkennungsmeldung generiert wird, wenn die ermittelte Fehlerposition größer ist als die Anzahl der vorhandenen Datensymbole. Eine Beschreibung, wie das Netzwerk M1 die Fehlerposition aus den beiden Syndromen bestimmt, findet sich in [1, 2].The error correction is done in the shortest possible time with the help of a only combinatorial, also described in [1] Network M1, the error by evaluating the two syn drome S1 and S2 localized. The syndrome represents S1 here the error pattern. If one of the two syndromes is zero, the error must lie in the redundancy symbols The error position is determined depending on S1 and S2 means and only refers to the data symbols. This means tet that always generates an error detection message if the determined error position is larger than that  Number of data symbols available. A description of how the network M1 the fault position from the two syndromes determined, can be found in [1, 2].

Die Funktion der in den Fig. 5 und Fig. 6 dargestellten Ein­ heiten (Encoder bzw. Decoder) soll im Folgenden nochmals an­ hand eines Beispiels verdeutlicht werden. Der Einfachheit halber sollen nur 3 Datensymbole mit d2: = (1,0,1); d1: = (0,1,0) und d0: = (0,0,0) existieren, um die Anzahl der Re­ chenschritte zu reduzieren.The function of the A shown in Fig. 5 and Fig. 6 units (encoder or decoder) to again below of an example be illustrated by hand. For the sake of simplicity, only 3 data symbols with d2: = (1,0,1); d1: = (0,1,0) and d0: = (0,0,0) exist to reduce the number of arithmetic steps.

Mit
(MSB . . . LSB)
With
(MSB... LSB)

d2 = 101 ≅ 1 + x2
d2 = 101 ≅ 1 + x 2

d1 = 010 ≅ x
d1 = 010 ≅ x

d0 = 000 ≅ 0
d0 = 000 ≅ 0

lassen sich die beiden Redundanzsymbole R1 und R2 formelmäßig wie folgt berechnen:
the two redundancy symbols R1 and R2 can be calculated as follows:

(XOR-Verknüpfung der Symbole miteinander)
(XOR combination of symbols)

mod g(x) mit g(x): = 1 + x + x3 mod g (x) with g (x): = 1 + x + x 3

Einsetzen der entsprechenden Bitwerte in die zweite Formel liefert:
Inserting the corresponding bit values in the second formula provides:

Für R1 und R2 ergeben sich demnach die Bitmuster R1 = 111 bzw. R2 = 111, so daß das zu übertragende Codewort CW = (d0) (d1) (d2) (R1) (R2) lautet: CW: = 000 010 101 111 111.The bit patterns R1 = 111 result for R1 and R2 or R2 = 111, so that the code word to be transmitted CW = (d0) (d1) (d2) (R1) (R2) reads: CW: = 000 010 101 111 111.

Der Decoderentscheidung liegt die Bestimmung der beiden Syn­ drome S1 und S2 zugrunde, welche sich formelmäßig wie folgt bestimmen lassen:
The decoder decision is based on the determination of the two syndromes S1 and S2, which can be determined as follows:

Im Falle einer fehlerfreien Übertragung berechnen sich die Syndrome zu S1 = 000 und S2 = 000.In the event of an error-free transmission, the Syndromes for S1 = 000 and S2 = 000.

Sollte beispielsweise das Symbol d1 = 010 als d1* = 011 (mittle­ res und rechtes bit verfälscht) empfangen werden, also ein Fehlermuster e = 011 vorliegen, berechnen sich die Syndrome S1 und S2 in diesem Fall zu:
S1 = 011 ≅ dem Fehlermuster e = 011 ≅ 1 + x bzw.
S2 = x3 (1 + x) mod (1 + x + x3) = 1 + x2 ≅ 101
If, for example, the symbol d1 = 010 is received as d1 * = 011 (middle and right bit falsified), i.e. there is an error pattern e = 011, the syndromes S1 and S2 are calculated in this case:
S1 = 011 ≅ the error pattern e = 011 ≅ 1 + x or
S2 = x 3 (1 + x) mod (1 + x + x 3 ) = 1 + x 2 ≅ 101

Die Kombination von S1 und S2 nach der in [3] beschriebenen Arithmetik ergibt als Fehlerort L = 001 (d. h. Fehler in d1). Das Ergebnis wird als Abbildungstabelle (mit 6 Eingängen und 5 Ausgängen) im Netzwerk M1 abgelegt.The combination of S1 and S2 according to that described in [3] Arithmetic gives L = 001 as the error location (i.e. error in d1). The result is shown as a table (with 6 inputs and 5 outputs) are stored in network M1.

4.1 24-Bit Codierung eines TFCI Frames der Länge 3 bis 5 Bit4.1 24-bit coding of a TFCI frame with a length of 3 to 5 bits 4.1.1 Das Codeformat4.1.1 The code format

Für den Fall von TFCI-Daten der Länge 3-5 Bit wird aus dem Block der Nutzdaten ein Codewort der Länge 24 Bit erzeugt, den Datenbits also insgesamt 19 weitere, der Datensicherung dienende Redundanzbits hinzugefügt. Eine Analyse des Verhaltens des Mobilfunkkanals führte zum Ergebnis, daß die Kanalfehler ein stochastisches Verhalten zeigen, aber auch vermehrt bündelartige Fehler zu beobachten sind. Um die besonderen Eigenschaften des b-adjacent Codes auszunutzen, sollten daher möglichst nicht mehr als zwei Symbolfehler in einem Codewort auftreten. Diese Bedingung läßt sich durch Verringerung der Anzahl der Symbole pro Codewort zumindest näherungsweise erfüllen. Folgende Codeaufteilung hat sich als besonders vorteilhaft für den Mobilfunkkanal herausgestellt:
Das 24 Bit lange Codewort wird, wie in Fig. 7 dargestellt, in drei Code Sub-Frames aufgeteilt, wobei d1 und d2 die Da­ tensymbole bezeichnen. Die den TFCI repräsentierenden Nutzda­ ten liegen in d1 und den ersten beiden Bits von d2 (das dritte Bit in d2 wird auf Null gesetzt).
In the case of TFCI data with a length of 3-5 bits, a code word with a length of 24 bits is generated from the block of the useful data, so a total of 19 further redundancy bits serving for data backup are added to the data bits. An analysis of the behavior of the mobile radio channel led to the result that the channel errors show a stochastic behavior, but more and more bundle-like errors can also be observed. In order to take advantage of the special properties of the b-adjacent code, if possible no more than two symbol errors should occur in a code word. This condition can be met at least approximately by reducing the number of symbols per code word. The following code division has proven to be particularly advantageous for the mobile radio channel:
The 24-bit code word is, as shown in Fig. 7, divided into three code subframes, where d1 and d2 denote the data symbols. The useful data representing the TFCI are in d1 and the first two bits of d2 (the third bit in d2 is set to zero).

Das erste Code Sub-Frame SF1 besteht aus dem Datensymbol d1 und den aus d1 generierten b-Adjacent Code Redundanzsymbolen R11 und R12.The first code sub-frame SF1 consists of the data symbol d1 and the b-Adjacent Code redundancy symbols generated from d1 R11 and R12.

Das zweite Code Sub-Frame SF2 besteht aus dem Datensymbol d2 und den aus d2 generierten b-Adjacent Code Redundanzsymbolen R21 und R22 (LSB von d2 wird in den Encodier- und Decodier­ prozeduren auf Null gesetzt).The second code sub-frame SF2 consists of the data symbol d2 and the b-Adjacent Code redundancy symbols generated from d2 R21 and R22 (LSB from d2 is used in the encoding and decoding procedures set to zero).

Das dritte Code Sub-Frame SF3 besteht aus den b-Adjacent Code Redundanzsymbolen R31 und R32, welche aus den Datensymbolen d1 und d2 generiert werden.The third code sub-frame SF3 consists of the b-adjacent code Redundancy symbols R31 and R32, which consist of the data symbols d1 and d2 are generated.

Alle Redundanzsymbole werden mit Hilfe des in Fig. 5 darge­ stellten Encodierers erzeugt.All redundancy symbols are generated with the aid of the encoder shown in FIG. 5.

4.1.2 Das Decodierungsprotokoll4.1.2 The decoding protocol

Das empfangene und eventuell verfälschte, 24 Bit lange Code­ wort wird in Subframes SF1, SF2 und SF3 aufgeteilt und diese dem Eingang eines in Fig. 6 dargestellten Decodierers zuge­ führt, wobei die Decodierung und Fehlerkorrektur gemäß dem in Fig. 8 dargestellten Algorithmus abläuft. In diesem Ablauf­ diagramm bezeichnet der Buchstabe "K" die Meldung "Fehlerkor­ rektur erfolgreich ausgeführt"The received and possibly corrupted, 24-bit long code word is divided into subframes SF1, SF2 and SF3 and these are fed to the input of a decoder shown in FIG. 6, the decoding and error correction taking place according to the algorithm shown in FIG. 8. In this flowchart, the letter "K" denotes the message "Error correction successfully carried out"

Im folgenden wird das Ablaufdiagramm kurz erläutert:The flow chart is briefly explained below:

Protokollablaufprotocol sequence

  • 1. Dekodiere Subframe SF1:1. Decode subframe SF1:
  • 2. Dekodiere Subframe SF2:2. Decode subframe SF2:

Für jedes der Subframes erzeugt der jeweilige Decodierer eine Meldung (Fehlerkorrektur erfolgreich ausgeführt J/N). Je nach Art der Meldung wird wie folgt weiter verfahren:
The respective decoder generates a message for each of the subframes (error correction successfully carried out Y / N). Depending on the type of message, proceed as follows:

  • 1. IF SF1 = K und SF2 = K: Ersetze die Datensymbole d1 und d2 in SF3 durch die Datensymbole d1 aus SF1 und d2 aus SF2. Gehe zu LABEL1 (LABEL1: Dekodiere SF3).1. IF SF1 = K and SF2 = K: replace the data symbols d1 and d2 in SF3 by the data symbols d1 from SF1 and d2 SF2. Go to LABEL1 (LABEL1: Decode SF3).
  • 2. ELSE IF SF1 = K: Ersetze das Datensymbol d1 in Subframe SF3 durch das Datensymbol d1 aus Subframe SF1. Gehe zu LABEL1.2. ELSE IF SF1 = K: Replace the data symbol d1 in the subframe SF3 through the data symbol d1 from subframe SF1. Go to LABEL1.
  • 3. ELSE IF SF2 = K: Ersetze das Datensymbol d2 in Subframe SF3 durch das Datensymbol d2 aus Subframe SF1. Gehe zu LABEL1.3. ELSE IF SF2 = K: Replace the data symbol d2 in the subframe SF3 through the data symbol d2 from subframe SF1. Go to LABEL1.
  • 4. IF SF3 = K: Das Codewort ist korrekt 4. IF SF3 = K: The code word is correct  
  • 5. ELSE(SF3 = D): Das Codewort ist fehlerbehaftet5. ELSE (SF3 = D): The code word is faulty

Mit diesem Verfahren lassen sich somit bis zu zwei Symbolfeh­ ler oder bis zu 6 Bit korrigieren.With this method, up to two symbol errors can be made correct or up to 6 bits.

1.1. 48-Bit Codierung eines TFCI Frames der Länge 6 bis 10 Bit1.1. 48-bit coding of a TFCI frame with a length of 6 to 10 bit 4.2.1 Das Codeformat4.2.1 The code format

Falls die TFCI-Daten aus 6-10 Bit bestehen, wird aus dem Block der Nutzdaten ein Codewort der Länge 48 Bit erzeugt, den Datenbits also insgesamt 38 weitere, der Datensicherung dienende Redundanzbits hinzugefügt. Folgende Codeaufteilung hat sich als vorteilhaft erwiesen:
Das Codewort wird in 5 Sub-Frames SF1-SF5 untergeteilt (siehe Fig. 9), wobei d1, d2, d3 und d4 wieder die Datensym­ bole bezeichnen.
If the TFCI data consists of 6-10 bits, a code word with a length of 48 bits is generated from the block of the useful data, thus adding a total of 38 further redundancy bits for data backup. The following code division has proven to be advantageous:
The code word is divided into 5 subframes SF1-SF5 (see FIG. 9), d1, d2, d3 and d4 again denoting the data symbols.

  • - Das erste Code Sub-Frame SF1 besteht aus dem Datensymbol d1 und den b-Adjacent Code Redundanzsymbolen R11 und R12.- The first code sub-frame SF1 consists of the data symbol d1 and the b-adjacent code redundancy symbols R11 and R12.
  • - Das zweite Code Sub-Frame SF2 besteht aus dem Datensymbol d2 und den b-Adjacent Code Redundanzsymbolen R21 und R22.- The second code sub-frame SF2 consists of the data symbol d2 and the b-adjacent code redundancy symbols R21 and R22.
  • - Das dritte Code Sub-Frame SF3 besteht aus den Datensymbo­ len d1 und d2 sowie den b-Adjacent Code Redundanzsymbolen R31 und R32.- The third code sub-frame SF3 consists of the data symbols len d1 and d2 as well as the b-adjacent code redundancy symbols R31 and R32.

SF1, SF2 und SF3 werden entsprechend dem 24 Bit Codierverfah­ ren generiert.SF1, SF2 and SF3 are used in accordance with the 24-bit coding method generated.

  • - Das vierte Code Sub-Frame SF4 besteht aus dem Datensymbol d3 und den Redudanzsymbolen R41, R42, R43, R44 und R45.
    Alle Symbole dieses Subframes bilden einen Wiederholungs­ code der Form R41 = R42 = R43 = R44 = R45 = d3. Das Datensym­ bol d3 wiederholt sich in SF4 somit insgesamt 6-mal.
    - The fourth code sub-frame SF4 consists of the data symbol d3 and the redundancy symbols R41, R42, R43, R44 and R45.
    All symbols of this subframe form a repeat code of the form R41 = R42 = R43 = R44 = R45 = d3. The data symbol bol d3 is therefore repeated a total of 6 times in SF4.
  • - Das fünfte Code Sub-Frame SF5 besteht aus dem Datensymbol d4 und dem Redundanzsymbol R51. Auch hier wird R51 = d4 gesetzt, so daß sich das 10. TFCI-Bit in diesem Subframe insgesamt 6-fach wiederholt.- The fifth code sub-frame SF5 consists of the data symbol d4 and the redundancy symbol R51. Here too R51 = d4 set so that the 10th TFCI bit is in this subframe repeated a total of 6 times.
4.2.2 Das Decodierungsprotokoll4.2.2 The decoding protocol

Das empfangene und eventuell verfälschte Codewort der Länge 48 Bit wird in fünf Subframes SF1, SF2, SF3, SF4 und SF5 auf­ geteilt, wobei man die Decodierung der 3-Adjacent-Code-Sub­ frames SF1, SF2 und SF3 jeweils wieder mittels eines in Fig. 6 dargestellten Decodierers durchführen kann.The received and possibly falsified code word with a length of 48 bits is divided into five subframes SF1, SF2, SF3, SF4 and SF5, whereby the decoding of the 3-adjacent code subframes SF1, SF2 and SF3 is again carried out using one in Fig may perform decoder shown. 6,.

Das Decodierungsprotokoll (siehe Fig. 10) für die 48-TFCI-Bits besteht grundsätzlich aus zwei Teilen. Der die Datensymbole d1 und d2 betreffende Protokollteil entspricht hierbei dem in Abschnitt 4.1.2 beschriebenen Ablaufplan zur Decodierung der 24-TFCI-Bits. Der die Decodierung der die Datensymbole d3 und d4 betreffende zweite Protokollteil basiert auf dem Prinzip der Mehrheitsentscheidung (siehe unten). Im Einzelnen erfolgt die Decodierung wie folgt:The decoding protocol (see Fig. 10) for the 48 TFCI bits basically consists of two parts. The part of the protocol relating to the data symbols d1 and d2 corresponds to the flowchart for decoding the 24 TFCI bits described in section 4.1.2. The second part of the protocol relating to the decoding of the data symbols d3 and d4 is based on the principle of majority decision (see below). The decoding takes place as follows:

Protokollteil 1Protocol part 1

  • 1. Dekodiere Subframe SF1:1. Decode subframe SF1:
  • 2. Dekodiere Subframe SF2:2. Decode subframe SF2:

Der jeweilige Decodierer erzeugt für jedes der Subframes eine Meldung (Fehlerkorrektur erfolgreich ausgeführt J/N). Je nach Art der Meldung wird wie folgt weiter verfahren:
The respective decoder generates a message for each of the subframes (error correction successfully carried out Y / N). Depending on the type of message, proceed as follows:

  • 1. IF SF1 = K und SF2 = K: Ersetze die Datensymbole d1 und d2 in SF3 durch die Datensymbole d1 aus SF1 und d2 aus SF2. Gehe zu LABEL1 (LABEL1: Dekodiere SF3).1. IF SF1 = K and SF2 = K: replace the data symbols d1 and d2 in SF3 by the data symbols d1 from SF1 and d2 SF2. Go to LABEL1 (LABEL1: Decode SF3).
  • 2. ELSE IF SF1 = K: Ersetze das Datensymbol d1 in Subframe SF3 durch das Datensymbol d1 aus Subframe SF1. Gehe zu LABEL1.2. ELSE IF SF1 = K: Replace the data symbol d1 in the subframe SF3 through the data symbol d1 from subframe SF1. Go to LABEL1.
  • 3. ELSE IF SF2 = K: Ersetze das Datensymbol d2 in Subframe SF3 durch das Datensymbol d2 aus Subframe SF1. Gehe zu LABEL1.3. ELSE IF SF2 = K: Replace the data symbol d2 in the subframe SF3 through the data symbol d2 from subframe SF1. Go to LABEL1.
  • 4. IF SF3 = K: Das Codewort ist korrekt4. IF SF3 = K: The code word is correct
  • 5. ELSE(SF3 = D): Das Codewort ist fehlerbehaftet5. ELSE (SF3 = D): The code word is faulty
Protokollteil 2Protocol part 2

  • 1. Schritt: SF4 dekodiert das Symbol d3 nach dem Prinzip von Mehrheitsentscheidung.1st step: SF4 decodes the symbol d3 according to the principle of Majority decision.
  • 2. Schritt: SF5 dekodiert das Symbol d4 nach dem Prinzip von Mehrheitsentscheidung (wobei hier nur das erste Bit von d4 als Nutzdatenbit zu werten ist).2nd step: SF5 decodes the symbol d4 according to the principle of Majority decision (only the first bit of d4 is to be evaluated as a user data bit).

Falls Protokollteil 1 und Protokollteil 2 mit Erfolg abge­ schlossen sind, wird das Gesamtframe d1, d2, d3 und d4 als kor­ rekt bewertet.If protocol part 1 and protocol part 2 abge successfully are closed, the overall frame d1, d2, d3 and d4 is shown as kor right rated.

Diese Vorgehensweise erlaubt es, bis insgesamt vier Symbol­ fehler zu korrigieren bzw. erlaubt es, unter Umständen alle 10 Datenbits zu korrigieren, sofern die Fehler ausschließlich in den Datenbits auftreten.This procedure allows up to a total of four symbols correct errors or, under certain circumstances, allow all  10 data bits to correct, provided the errors are exclusive occur in the data bits.

Erläuterung des Prinzips der MehrheitsentscheidungExplanation of the principle of majority voting

Diesem Prinzip liegt eine Wiederholung der Datenbits zu­ grunde. Im vorliegenden Fall werden die drei Bits des Daten­ symbols d3 bzw. das 10. TFCI-Bit in d4 jeweils 5 mal wie­ derholt, so daß sich aus einem Datenbit ein Codewort der Ge­ samtlänge von 6 Bit ergibt. Unter anderem werden die Daten in diesem Fall uncodiert übertragen. Auf der Empfängerseite wer­ den die Anzahl der Einsen in Codewort gezählt. Für eine ge­ rade Anzahl von Bits bietet sich folgende Dekodierentschei­ dungen an:
This principle is based on a repetition of the data bits. In the present case, the three bits of the data symbol d3 and the 10th TFCI bit in d4 are repeated 5 times, so that a code word with a total length of 6 bits results from a data bit. Among other things, the data is transmitted uncoded in this case. On the receiving end, the number of ones in the code word is counted. The following decoding options are available for an even number of bits:

  • 1. Eine Korrekturentscheidung, sofern die Anzahl der Einsen und Nullen unterschiedlich sind.1. A correction decision, provided the number of ones and zeros are different.
  • 2. zusätzlich eine Fehlererkennung bei Gleichheit Anzahl von Einsen und Nullen.2. In addition, an error detection if the number is equal Ones and zeros.

Um dies zu verdeutlichen, seien folgende Beispiele genannt: Auf der Senderseite:
Das Daten Bit ist 0 ⇒ Das resultierend Codewort = 000000
Das Daten Bit ist 1 ⇒ Das resultierend Codewort = 111111
To illustrate this, the following examples are mentioned: On the transmitter side:
The data bit is 0 ⇒ the resulting code word = 000000
The data bit is 1 ⇒ the resulting code word = 111111

Auf der EmpfängerseiteOn the receiving end

Fall 1: Das empfangene Codewort sei: 111100 ⇒ Der Decoder entscheidet zugunsten des Bitwertes "1".Case 1: The code word received is: 111100 ⇒ The decoder decides in favor of the bit value "1".

Fall 2: Das empfangene Codewort sei: 111000 ⇒ Der Decoder erzeugt eine Fehlermeldung.Case 2: The code word received is: 111000 ⇒ The decoder generates an error message.

4.2 Kanaloptimierte b(= 3)-Adjacent Codes4.2 Channel-optimized b (= 3) adjacent codes

Im Unterschied zu den oben erwähnten 3-Adjacent Codes verwen­ den die im Folgenden beschriebenen, kanaloptimierten Codes C1 und C2 spezielle Generatormatrizen P1 und P2 zur Erzeugung der einem Datensymbol di (i = 1, 2) bzw. zwei Datensymbolen d1/d2 zugeordneten Redundanzsymbole Ri bzw. Rij. In Fig. 11 ist das Prinzip der mobilkanaloptimierten 3-Adjacent Codes darge­ stellt, wobei die den Code C1 repräsentierende (6 × 3)-Gene­ ratormatrix P1 die in Fig. 12 dargestellte Form und die den Code C2 repräsentierende (6 × 6)-Generatormatrix P2 die in Fig. 13 dargestellte Form aufweisen. Die Generatormatrizen P1 und P2 sind hierbei so ausgewählt, daß der Code C1 überwie­ gend einzelne b-Symbolfehler in den Datensymbolen und der Code C2 eine maximale Anzahl von Rest-Doppelfehlern in den aus zwei Datensymbolen abgeleiteten Redundanzsymbolen Rij (Subframe 3, siehe unten) korrigieren können.In contrast to the 3-adjacent codes mentioned above, the channel-optimized codes C1 and C2 described below use special generator matrices P1 and P2 to generate the redundancy symbols assigned to a data symbol d i (i = 1, 2) or two data symbols d1 / d2 R i and R ij . In Fig. 11 the principle of the mobile channel optimized 3-Adjacent code Darge is provides, said code C1 representing (6 × 3) genes ratormatrix P1 in FIG shape and 12 illustrated the code C2 representing (6 × 6). - Generator matrix P2 have the shape shown in FIG. 13. The generator matrices P1 and P2 are selected in such a way that the code C1 predominantly corrects individual b-symbol errors in the data symbols and the code C2 corrects a maximum number of residual double errors in the redundancy symbols Rij (subframe 3, see below) derived from two data symbols can.

Ein 3-5 Bit enthaltender TFCI-Datenblock wird auch hier wie­ der in ein Codewort der Länge 24 Bit abgebildet (siehe Fig. 14). Hierbei generiert der Code C1 sowohl das aus dem Daten­ symbol d1 und den Redundanzsymbolen R11 und R22 bestehende Subframe SF1 als auch das aus dem Datensymbol d2 und den Red- undanzsymbolen R21 und R22 bestehende Subframe SF2, während der Code C2 die beiden dem Subframe SF3 zugeordneten Redun­ danzsymbole R31 und R32 aus den beiden Datensymbolen d1 und d2 erzeugt. Entsprechend wird bei der Abbildung eines aus 6- 10 Bit bestehenden TFCI-Datenblocks in ein Codewort der Länge 48 Bit verfahren (siehe Fig. 15). Bei den Subframes SF4 und SF5 handelt es sich um den oben beschriebenen Wiederholung­ scode, d. h. es werden d3 = R41 = . . . = R45 und d4 = R51 gesetzt. In den Fig. 16 und 17 ist nochmals die Zuordnung und Generierung der Redudanzsymbole Rij zu bzw. aus den Datensymbolen di so­ wohl für einen TFCI-Datenblock der Länge 24 Bit als auch für einen einen TFCI-Datenblock der Länge 48 Bit veranschaulicht. A TFCI data block containing 3-5 bits is also mapped here like that in a code word with a length of 24 bits (see FIG. 14). Here, the code C1 generates both the subframe SF1 consisting of the data symbol d1 and the redundancy symbols R11 and R22 and the subframe SF2 consisting of the data symbol d2 and the redundancy symbols R21 and R22, while the code C2 assigns the two to the subframe SF3 Redund Danzsymbole R31 and R32 generated from the two data symbols d1 and d2. The same procedure is used to map a TFCI data block consisting of 6-10 bits into a code word with a length of 48 bits (see FIG. 15). The subframes SF4 and SF5 are the repetition code described above, ie d3 = R41 =. , , = R45 and d4 = R51 set. FIGS . 16 and 17 once again illustrate the assignment and generation of the redundancy symbols Rij to and from the data symbols di for a TFCI data block with a length of 24 bits and for a TFCI data block with a length of 48 bits.

4.2.1 Encodierer- und Decodiererarchitektur4.2.1 Encoder and decoder architecture

In Fig. 18 ist eine mögliche Hardware-Architektur für die Implementierung des Encodierers für einen TFCI-Datenblock der Länge 3-5 Bit dargestellt. Er besteht im wesentlichen aus den den einzelnen Datensymbolen d1 und den Redundanzsymbolen Rij zugeordneten, jeweils 3 Bit speichernden und entsprechend be­ zeichneten Einheiten, den mit P1 und P2 bezeichneten, die entsprechenden Generatormatrizen repräsentierenden XOR-Gat­ terschaltungen sowie einer mit der Gatterschaltung P1 aus­ gangsseitig verbundenen Auswahlschaltung (Demultiplexer). Auch der empfängerseitige, in Fig. 19 schematisch darge­ stellte Decodierer besitzt einen vergleichsweise einfachen Aufbau. Er besteht aus insgesamt drei, den einzelnen Subfra­ mes SF1/SF2/SF3 zugeordneten Untereinheiten (Strängen), deren jede einen der in den Fig. 20 bzw. 21 dargestellten Decoder DEC1 bzw. DEC2, einen 6 × 1 Syndromspeicher S1, S2 bzw. S3 sowie eine mit den in den Fig. 22 und 23 dargestellten Syndrom-Fehlertabellen 1 bzw. 2 geladene 64 × 4 bzw. 64 × 8 Speichermatrix aufweist. Der Encodierer bzw. Decodierer für einen TFCI-Datenblock der Länge 6-10 Bit sind, bis auf den fünffachen Wiederholungscode für die Datensymbole d3 und d4 entsprechend aufgebaut. Die Decodierungsprotokolle für TFCI- Datenblöcke der Länge 3-5 bzw. 6-10 Bit sind identisch mit den oben bereits beschriebenen (siehe die Abschnitte 4.1.2 und 4.2.2).In Fig. 18, one possible hardware architecture for the implementation of the Encodierers for TFCI data block length is illustrated 3-5 bits. It consists essentially of the individual data symbols d1 and the redundancy symbols Rij, each storing 3 bits and correspondingly designated units, the P1 and P2 designated XOR gate circuits representing the corresponding generator matrices and one connected to the gate circuit P1 from the output side Selection circuit (demultiplexer). The decoder shown schematically in FIG. 19 also has a comparatively simple structure. It consists of a total of three sub-units (strings) assigned to the individual subframes SF1 / SF2 / SF3, each of which has one of the decoders DEC1 and DEC2 shown in FIGS . 20 and 21, a 6 × 1 syndrome memory S1, S2 and S3 and a 64 × 4 or 64 × 8 memory matrix loaded with the syndrome error tables 1 and 2 shown in FIGS . 22 and 23. The encoders or decoders for a TFCI data block with a length of 6-10 bits are constructed accordingly, except for the five-fold repeat code for the data symbols d3 and d4. The decoding protocols for TFCI data blocks with a length of 3-5 or 6-10 bits are identical to those already described above (see sections 4.1.2 and 4.2.2).

5. Stand der Technik5. State of the art

[1] W. Adi, H. G. Kolloge, Double error miscorrection evaluation for a byte error correction scheme, ntz-Ar­ chiv Bd. 5 (1983) H. 11, S. 305-311
[2] Hodges et al. Method and apparatus for generating error locating and parity check bytes, European Patent Appl. 79101717.1, 1979, S. 1-38 (: = US 4,185,269)
[1] W. Adi, HG Kolloge, Double error miscorrection evaluation for a byte error correction scheme, ntz-Ar chiv. Vol. 5 (1983) H. 11, pp. 305-311
[2] Hodges et al. Method and apparatus for generating error locating and parity check bytes, European Patent Appl. 79101717.1, 1979, pp. 1-38 (: = US 4,185,269)

6. Verwendete Abkürzungen6. Abbreviations used

CDMA Code Division Multiple Access
FDD Frequency Division Duplex
GP Guard Period
kbps Kilo bits per second
Mbps Mega bits per second
Mcps Mega chips per second
PSK Phase Shift Keying
QPSK Quarternary PSK
RM Reed-Muller
TDD Time Division Duplex
TDMA Time Division Multiple Access
TD-SCDMA Time Division Synchronous CDMA
TFCI Transport Format Combination Indicator
UMTS Universal Mobile Telecommunications System
CDMA Code Division Multiple Access
FDD Frequency Division Duplex
GP Guard Period
kbps Kilo bits per second
Mbps Mega bits per second
Mcps mega chips per second
PSK phase shift keying
QPSK Quarternary PSK
RM Reed-Muller
TDD Time Division Duplex
TDMA Time Division Multiple Access
TD-SCDMA Time Division Synchronous CDMA
TFCI Transport Format Combination Indicator
UMTS Universal Mobile Telecommunications System

Claims (10)

1. Verfahren zur Übertragung einer Bitfolge über einen Func­ kanal durch Ausführen folgender Schritte:
  • a) Senderseitige Gruppierung der zu übertragenden Bitfolge in jeweils b-Bit lange Datensymbole (di),
  • b) Encodieren der Datensymbole (di) mittels eines systemati­ schen Codes, wobei das erzeugte Codewort maximal 2b - 1 Da­ tensymbole (di) enthält und jedem der Datensymbole (di) mindestens ein Redundanzsymbol (Rij) der Länge b-Bit zuge­ ordnet ist,
  • c) d-Bit Weise Modulation eines Trägersignals mit dem Code­ wort und
  • d) empfängerseitige Rekonstruktion der Daten durch Demodula­ tion des Trägersignals und Decodierung des empfangenen Codeworts.
1. Method for transmitting a bit sequence over a radio channel by performing the following steps:
  • a) transmitter-side grouping of the bit sequence to be transmitted into data symbols (d i ) each b-bit long,
  • b) encoding of the data symbols (d i ) by means of a systematic code, the generated code word containing a maximum of 2 b - 1 data symbols (d i ) and each of the data symbols (d i ) at least one redundancy symbol (R ij ) of length b- Bit is assigned
  • c) d-bit modulation of a carrier signal with the code word and
  • d) Reconstruction of the data on the receiver side by demodulation of the carrier signal and decoding of the received code word.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einige oder alle der den Datensymbolen (di) jeweils zuge­ ordneten Redundanzsymbole (Rij) mittels eines b-Adjacent- Codes erzeugt werden.2. The method according to claim 1, characterized in that some or all of the data symbols (d i ) respectively assigned redundancy symbols (R ij ) are generated by means of a b-adjacent code. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägersignal einer Ziffer 2b-fachen Phasenmodulation unterworfen wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the carrier signal is subjected to a digit 2 b times phase modulation. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Bitmuster eine aus mindestens zwei Symbolen (di) be­ stehende Gruppe von Datensymbolen zugeordnet wird und daß den Datensymbolen (di) ein aus den Datensymbolen (di) und minde­ stens drei Gruppen von Redundanzsymbolen (Rij) bestehendes Codewort zugeordnet wird, wobei eine erste Gruppe von Redun­ danzsymbolen (R11), R12) aus einer ersten Untermenge von Datensymbolen (d1) mittels eines ersten systematischen Codes (C1) erzeugt wird, eine zweite Gruppe von Redundanzsymbolen (R21, R22) aus einer zweiten Untermenge von Datensymbolen (d2) mittels des ersten systematischen Codes (C1) erzeugt wird und eine dritte Gruppe von Redundanzsymbolen (R31, R32) aus den Datensymbolen (d1, d2) der ersten und zweiten Unter­ menge mittels eines zweiten systematischen Codes (C2) erzeugt werden.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that one of at least two symbols (d i ) existing group of data symbols is assigned to the bit pattern and that the data symbols (d i ) one of the data symbols (d i ) and at least three groups of redundancy symbols (R ij ) existing code word is assigned, a first group of redundancy symbols (R11), R12) being generated from a first subset of data symbols (d1) by means of a first systematic code (C1), a second Group of redundancy symbols (R21, R22) is generated from a second subset of data symbols (d2) by means of the first systematic code (C1) and a third group of redundancy symbols (R31, R32) from the data symbols (d1, d2) of the first and second Generate under quantity using a second systematic code (C2). 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Bitmuster eine aus mindestens vier Symbolen (d1) be­ stehende Gruppe von Datensymbolen zugeordnet wird und daß das Codewort eine vierte und fünfte Gruppe von Redundanzsymbolen aufweist, wobei die vierte Gruppe von Redundanzsymbolen (R41, . . . R45) aus einer dritten Untermenge von Datensymbolen (d3) mittels eines ersten Wiederholungscodes und die fünfte Gruppe von Redundanzsymbolen (R45) aus einer vierten Untergruppe von Datensymbolen (d4) mittels eines zweiten Wiederholungscodes erzeugt wird.5. The method according to claim 4, characterized, that the bit pattern be one of at least four symbols (d1) standing group of data symbols is assigned and that the Codeword a fourth and fifth group of redundancy symbols , the fourth group of redundancy symbols (R41, , , , R45) from a third subset of data symbols (d3) by means of a first repeat code and the fifth group of redundancy symbols (R45) from a fourth subset of Data symbols (d4) using a second repeat code is produced. 6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Untermengen der Datensymbole elementfremd sind und jeweils nur ein Datensymbol enthalten.6. The method according to claim 4 or 5, characterized, that the subsets of the data symbols are foreign to the element and each contain only one data symbol. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Codewort empfängerseitig in Untergruppen separiert wird, wobei die Untergruppen des empfangenen Codeworts je­ weils aus mindestens einem Datensymbol (di) und den dem emp­ fangenen Datensymbol jeweils zugeordneten Redundanzsymbolen besteht.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the code word is separated into sub-groups at the receiver end, the sub-groups of the received code word each consisting of at least one data symbol (d i ) and the redundancy symbols respectively assigned to the received data symbol. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die gebildeten Untergruppen des empfangenen Codeworts se­ parat dekodiert werden.8. The method according to claim 7, characterized,  that the subgroups of the received code word se ready to be decoded. 9. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Bitmuster 3-5 Bit enthält und das Codewort aus zwei Datensymbolen und sechs Redundanzsymbolen besteht, wobei die Daten- und Redundanzsymbole jeweils eine Länge von drei Bit aufweisen.9. The method according to claim 4, characterized, that the bit pattern contains 3-5 bits and the code word consists of two Data symbols and six redundancy symbols, the Data and redundancy symbols each have a length of three bits exhibit. 10. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Bitmuster 6-10 Bit enthält und das Codewort aus vier Datensymbolen und zwölf Redundanzsymbolen besteht, wobei die Daten- und Redundanzsymbole jeweils eine Länge von 3 Bit auf­ weisen.10. The method according to claim 4 or 5, characterized, that the bit pattern contains 6-10 bits and the code word consists of four Data symbols and twelve redundancy symbols, the Data and redundancy symbols each have a length of 3 bits point.
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