DE10316064B4

DE10316064B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Codegruppenidentifikation

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Publication number: DE10316064B4
Application number: DE10316064A
Authority: DE
Inventors: Shin-Lin Shieh; Shin-Yuan Wang; Hui-Ming Wang
Original assignee: Industrial Technology Research Institute ITRI
Current assignee: Industrial Technology Research Institute ITRI
Priority date: 2002-09-19
Filing date: 2003-04-08
Publication date: 2009-12-03
Anticipated expiration: 2023-04-09
Also published as: US7633976B2; CN1523800A; TW200405687A; CN1275407C; DE10316064A1; US20080244364A1; US20040057468A1; TWI220607B

Abstract

Verfahren zum Erzeugen einer korrigierten Codesequenz, mit folgenden Schritten:
(a) Empfangen eines ersten und zweiten Fensters von Codewortsymbolen;
(b) Bilden einer ersten und zweiten Sequenz aus Festentscheidungs-Symbolen aus dem ersten und zweiten Fenster von Codewortsymbolen;
(c) Vergleichen jedes Festentscheidungs-Symbols in der ersten Sequenz mit einem entsprechenden Festentscheidungs-Symbol in der zweiten Sequenz und Erklären des Festentscheidungs-Symbols als gültig, wenn entsprechende Festentscheidungs-Symbole identisch sind, und als ungültig, wenn diese nicht identisch sind;
(d) Senden einer auf den in Schritt (c) bestimmten gültigen Festentscheidungs-Symbolen basierenden Codesequenz an einen Reed-Solomon-Fehler-und-Löschdekoder, wenn die Gesamtzahl von ungültigen Festentscheidungs-Symbolen kleiner als ein Schwellwert für die Gesamtzahl ungültiger Symbole ist, oder andernfalls Beenden des Verfahrens; und
(e) Erzeugen einer korrigierten Codesequenz und Beenden des Verfahrens, wenn der Reed-Solomon-Fehler-und-Löschdekoder erfolgreich ein Resultat zurück liefert.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Codegruppenidentifikation und Fenstersynchronisation, welche in Kommunikationssystemen mit Mehrfachzugriff und Direkt-Sequenz-Codeteilung (DS-CDMA – ”Direct-Sequenz Code Division Multiple Access”) verwendet werden, wie beispielsweise Breitband-CDMA-Systeme und Partnerschafts-Projekt-Systeme der 3ten Generation (3GPP – ”3rd Generation Partnership Project System”).
Gegenwärtige DS-CDMA-Mobilfunksysteme sind als Interzellen-Synchronsysteme mit präziser Interzellen-Synchronisation und Asynchronsysteme ohne dieses klassifiziert. Bei Interzellen-Synchronsystemen wird jeder Basisstation ein identischer Langcode mit unterschiedlichem Zeitversatz zugeordnet. Die Interzellensuche erfolgt durch zeitgesteuertes Erfassen des Langcodes. Die Suche nach einer Randzelle für eine Übergabe kann schnell ausgeführt werden, da die Mobilstation die Versatzinformation des Langcodes für die Randbasisstation von der momentanen Basisstation erhält. Daher benötigt jede Basisstation eine Vorrichtung zur präzisen Zeitsynchronisation, wie beispielsweise das GPS (Global Position System) und Rubidiumhilfsoszillatoren. Die Anwendung von GPS ist jedoch in Kellern bzw. Untergeschossen von Gebäuden oder anderen Orten, die HF-Signale nicht leicht erreichen können, schwierig.
In Asynchronsystemen, wie beispielsweise Breitband-CDMA und 3GPP, übernimmt jede Basisstation zwei Synchronisationskanäle derart, daß ein mobiles Endgerät durch Erfassen des auf dem Synchronisationskanal übertragenen Synchronisationscodes den Link herstellen kann ohne bei der Übergabe die Verbindung zu verlieren. Der erste Synchronisationskanal (primärer Synchronisationskanal; nachfolgend als PSCH ”Primary Synchronization CHannel” bezeichnet) umfaßt einen unmodulierten Primärsynchronisationscode (als C_psc bezeichnet; psc = ”primary synchronisation code”) mit eine Länge von 256 Bit, der einmal pro Zeitfenster übertragen wird. C_psc ist für alle Basisstationen gleich. Dieser Code wird periodisch derart gesendet, daß dieser mit der Zeitfenstergrenze des Downlinkkanals zeitlich ausgerichtet ist. Der Sekundärsynchronisationskanal (nachfolgend als SSCH ”Secondary Synchronization CHannel” bezeichnet) umfaßt eine Sequenz von 15 unmodulierten Sekundärsynchronisationscodes (C_ssc ^i,0 bis C_ssc ^i,14; ssc = ”secundary synchronisation code”), welche wiederholt parallel mit C_psc im PSCH gesendet werden. Die 15 Sekundärsynchronisationscodes werden nacheinander einmal pro Fenster gesendet. Jeder Sekundärsynchronisationscode wird aus einem Satz von 16 unterschiedlichen Orthogonalcodes mit 256 Bit Länge gewählt. Diese Sequenz auf dem SSCH entspricht einer der 64 unterschiedlichen Codegruppen zu dem der Downlinkscramblingcode der Basisstation gehört. Diese 64 Sequenzen sind derart aufgebaut, daß ihre Zyklusverschiebungen einmalig sind. Mit anderen Worten, wenn der Zähler für die Zyklusverschiebungen 0 bis 14 ist, dann sind alle 960 (= 64·15) durch Zyklusverschiebung der 64 Sequenzen erzeugten, möglichen Sequenzen voneinander unterschiedlich. Auf der Basis dieser Eigenschaft können Zellensuchalgorithmen entwickelt werden, um eindeutig sowohl die Codegruppe als auch das Fenstertiming zu bestimmen.
Während der anfänglichen Zellensuche für ein von 3GPP vorgeschlagenes Breitband-CDMA-System sucht eine Mobilstation diejenige Basisstation, zu der sie die geringste Funkfelddämpfung hat. Dann bestimmt die den Downlinkscramblingcode und die Fenstersynchronisation der Basisstation. Diese anfängliche Zellensuche wird typischerweise in drei Schritten ausgeführt:
Schritt 1: Zeitfenstersynchronisation
Während des ersten Schrittes der anfänglichen Zellensuche sucht die Mobilstation über den auf dem PSCH gesendeten Primärsynchronisationscode diejenige Basisstation, zu der sie die geringste Funkfelddämpfung hat. Dies wird üblicherweise mit einem an den Primärsynchronisationscode angepaßten Filter ausgeführt. Da der Primärsynchronisationscode für alle Basisstationen gleich ist, sollte die Stärke des Ausgangssignals des angepaßten Filters für jeden Strahl jeder Basisstation innerhalb des Empfangsbereiches eine Spitze bzw. einen Peak haben. Der stärkste bzw. größte Peak entspricht der stabilsten Basisstation für die Verbindung. Die Bestimmung der Position des stärksten Peaks liefert die Zeitsynchronisation und die Zeitfensterlänge, welche die stärkste Basisstation moduliert. Das bedeutet, daß das Verfahren der Mobilstation eine Zeitfenstersynchronisation mit der stärksten Basisstation erlaubt.
Schritt 2: Fenstersynchronisation und Codegruppenidentifikation
Während des zweiten Schrittes der Zellensuche verwendet die Mobilstation den Sekundärsynchronisationscode auf dem SSCH, um die Fenstersynchronisation und Codegruppenidentifikation der in dem ersten Schritt gefundenen Zelle zu finden. Da der Sekundärsynchronisationscode parallel mit dem Primärsynchronisationscode gesendet wird, kann das Zeitfenstertiming auch im ersten Schritt aufgefunden werden. Das in jedem Zeitfenster des Sekundärsynchronisationskanals empfangene Signal ist konsequent mit 16 möglichen Sekundärsynchronisationscode-Wortsymbolsignalen zur Codewortsymbolidentifikation für die Codeidentifikation korreliert. Die innerhalb eines Fensters empfangenen und identifizierten 15 aufeinanderfolgenden Codewortsymbole bilden eine empfangene Sequenz. Durch Senden der empfangenen Sequenz an einen Reed-Solomon-Dekoder oder durch Korrelieren der empfangenen Sequenz mit den 960 möglichen Sequenzen, kann die Codegruppe für die synchronisierte Basisstation wie auch die Fenstersynchronisation bestimmt werden.
Schritt 3: Identifikation des Scramblingcodes
Während des letzten Schrittes des Zellensuchverfahrens bestimmt das mobile Endgerät den exakten, von der gefundenen Basisstation verwendeten Primärscramblingcode. Der Primärscramblingcode wird üblicherweise durch die Symbol-zu-Symbol-Korrelation über den gemeinsamen Pilotkanal (nachfolgend als CPICH ”Common Pilot Channel” bezeichnet) mit allen innerhalb des zweiten Schrittes identifizierten Codegruppen identifiziert. Nach der Identifikation des Primärscramblingcodes kann der primäre, gemeinsame, physikalische Steuerkanal (nachfolgend als PCCPCH ”Primary Common Control Physical Channel” bezeichnet) bestimmt werden. Anschließend kann die system- und zellenspezifische Information ausgelesen werden.
Zusammenfassend ist das Hauptziel des anfänglichen Zellensuchverfahrens (1) eine Zelle mit größter Empfangsfeldstärke zu suchen, (2) die Fenstersynchronisation und die Codegruppe zu bestimmen und (3) den Downlinkprimärscramblingcode zu bestimmen.
Der Schritt (2) des Zellensuchverfahrens ist der Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Der SSCH wird zum Bestimmen der Fenstersynchronisation verwendet. Ein Fenster mit 15 SSCH Symbolen bildet eine Codewortsequenz, welche von einem Codebuch aus 64 verschiedenen Codewortsequenzen genommen ist. Dieselbe Codewortsequenz wird bei jedem Fenster in einer Zelle wiederholt. Die 64 Codewortsequenzen sind mit unterschiedlichen Codephasenverschiebungen gewählt und jede Phasenverschiebung einer Codewortsequenz unterscheidet sich von allen Phasenverschiebungen aller anderen Codewortsequenzen. Mit diesen Eigenschaften kann die Fenstergrenze durch Identifizieren der korrekten Startphase der SSCH-Symbolsequenz bestimmt werden. Um den oben genannten Eigenschaften zu genügen und den minimalen Abstand zwischen unterschiedlichen Codewortsequenzen zu maximieren, wird ein (15,3) kommafreier Reed-Solomon-Code über GF(16) vorgeschlagen.
Der standardmäßige Reed-Solomon-Dekoder für (15,3) kommafreien Reed-Solomon kann in Textbüchern über Fehlerkorrekturcodes gefunden werden und kann bis zu 6 Symbolfehler korrigieren. Aufgrund von Frequenzfehlern, Kanalfading, Kanalrauschen oder aus anderen Gründen übersteigt die Anzahl der Symbolfehler jedoch häufig 6. Daher liefert der standardmäßige Reed-Solomon-Decoder kein gültiges Codewort zurück.
Ein anderes Verfahren wird von Yi-Ping Eric Wang in ”IEEE Journal an Selected Areas in Communications Band 18, Nr. 8, August 2000” vorgeschlagen. Wang schlug vor, daß nach erfolgter Zeitfenstersynchronisierung der Empfänger mit der Korrelierung des empfangenen Signals des SCH mit allen 16 S-SCH-Sequenzen beginnt und dann SSCH-Korrelationen über N_t-Zeitfenster gemäß den verwendeten 64 Reed-Solomon-Codeworten, jedes mit jeweils 15 hypothetischen Fenstergrenzen, akkumuliert. Die Gesamtzahl der Hypothesen ist daher 960. Am Ende wird die Hypothese mit der längstens akkumulierten Metrik als Kandidat für Zeitfenstergrenze-Codegruppenpaar gewählt, welches an die nächste Stufe zur Scrambcodeidentifikation weiter gegeben wird.
Das von Wang vorgeschlagene Verfahren hat eine bessere Leistungsfähigkeit, benötigt jedoch viel Speicherplatz und einen hohen Rechenaufwand. Die vorliegende Erfindung stellt dagegen ein leistungs- und speicherplatzeffektives Verfahren unter Verwendung von herkömmlichen Reed-Solomon-Dekodern in Kombination mit einer Zuverlässigkeitsmessung zur Verfügung.
In diesem Zusammenhang sei noch auf folgende Dokumente verwiesen:

(1) LI, C.-F. [et al]: A Comma-Free Reed-Solomon Decoder Chip for W-CDMA/FDD Applications. In: IEEE Asia-Pacific Conference on ASIC, 6–8 August 2002, Seiten 355 bis 358;
(2) JOINER, L. L., KOMO, J. J.: Sequential Decoding of Reed-Solomon Codes in an Incremental Redundancy System. In: MILCOM 97 Proceedings, 2–5 November 1997, vol. 1, Seiten 1 bis 4.; und
(3) DARAISEH, A.-G. A; BAUM, C. W.: A Robust Receiver-Based Packet Combining Scheme for Wireless Data Networks. In: IEEE Vehicular Technology Conference, 4–7 Mal 1997, vol. 1, Seiten 102 bis 106.

In diesen Dokumenten sind Verfahren und Vorrichtungen zur Codegruppenidentifikation und Fenstersynchronisation beschrieben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die oben erwähnten Nachteile bei herkömmlicher Fenstersynchronisation und Codegruppenidentifikation zu beseitigen und ein bzw. eine leistungs- sowie speicherplatzeffektives Verfahren bzw. Vorrichtung zum Erzeugen einer korrigierten Codesequenz zur Verfügung zu stellen.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird ein Verfahren zum Erzeugen einer korrigierten Codesequenz bereitgestellt, mit folgenden Schritten: (a) Empfangen eines ersten und zweiten Fensters von Codewortsymbolen; (b) Bilden einer ersten und zweiten Sequenz aus Festentscheidungs-Symbolen aus dem ersten und zweiten Fenster von Codewortsymbolen; (c) Vergleichen jedes Festentscheidungs-Symbols in der ersten Sequenz mit einem entsprechenden Festentscheidungs-Symbol in der zweiten Sequenz und Erklären des Festentscheidungs-Symbols als gültig, wenn entsprechende Festentscheidungs-Symbole identisch sind, und als ungültig, wenn diese nicht identisch sind; (d) Senden einer auf den in Schritt (c) bestimmten gültigen Festentscheidungs-Symbolen basierenden Codesequenz an einen Reed-Solomon-Fehler-und-Löschdekoder, wenn die Gesamtzahl von ungültigen Festentscheidungs-Symbolen kleiner als ein Schwellwert für die Gesamtzahl ungültiger Symbole ist, oder andernfalls Beenden des Verfahrens; und (e) Erzeugen einer korrigierten Codesequenz und Beenden des Verfahrens, wenn der Reed-Solomon-Fehler-und-Löschdekoder erfolgreich ein Resultat zurück liefert.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird ein Verfahren zum Erzeugen einer korrigierten Codesequenz bereitgestellt, mit folgenden Schritten: (a) Empfangen mehrerer Fenster von Codewortsymbolen; (b) Bilden von mehreren Sequenzen von Festentscheidungs-Symbolen, wobei jede Sequenz einer von allen empfangenen Fenstern aus Codewortsymbolen entspricht; (c) Bilden einer neuen Sequenz von Festentscheidungs-Symbolen, wobei jedes Festentscheidungs-Symbol in der neuen Sequenzen einen Wert hat, der durch Mehrheitsauswahl von entsprechenden Festentscheidungs-Symbolen in den mehreren Sequenzen bestimmt wird; (d) Senden der neuen Sequenz an einen Reed-Solomon-Fehler-und-Löschdekoder; und (e) Erzeugen einer korrigierten Codesequenz und Beenden des Verfahrens, wenn der Reed-Solomon-Fehler-und-Löschdekoder erfolgreich ein Resultat zurück liefert.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird eine Vorrichtung bereitgestellt, die eine Korrelatorbank mit mehreren Korrelatoren, eine Einheit zur Festentscheidung und Zuverlässigkeitsmessung, einen Codesequenzidentifizierer, einen Fenstergrenzenfinder und eine Einheit zur Codegruppenidentifikation umfasst.
Bei jedem Empfang eines Signals wird dieses zur Korrelatorbank gesendet, um die Korrelation zwischen dem aktuell empfangenen Signal und 16 Orthogonalcodewortsymbolen zu bestimmen. Die Einheit zur Festentscheidung und Zuverlässigkeitsmessung wählt dann das Symbol mit der höchsten Korrelation für die Festentscheidung und berechnet die Zuverlässigkeit als Funktion von 16 Korrelationen.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird im Codesequenzidentifizierer ein modifizierter Reed-Solomon-Dekoder für das dekodieren der Codewortsequenz zur Verfügung gestellt. In einer bevorzugten Ausführungsform verwendet der modifizierte Reed-Solomon-Dekoder einen Schwellwert, um zu bestimmen, ob ein Codewortsymbol gelöscht werden soll oder nicht basierend auf der Zuverlässigkeit des Festentscheidungs-Symbols. Wenn die Anzahl der gültigen Symbole gleich oder größer einem Schwellwert zwischen 3 und 15 ist, dann wird die gesamte Codewortsequenz zur Dekodierung zum standardmäßigen Reed-Solomon-Fehler-und-Löschdekoder gesendet.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung vergleicht der modifizierte Reed-Solomon-Dekoder die Anzahl von Löschungen in einer Codewortsequenz mit einem Schwellwert, der eine ganze Zahl zwischen 0 und 12 ist. Wenn die Anzahl von Löschungen nicht größer als der Schwellwert ist, dann wird die Codesequenz zum standardmäßigen Reed-Solomon-Fehler-und-Löschdekoder gesendet. Wenn der Dekoder keinen gültigen Code zurück liefert, dann werden k zusätzliche Codewortsymbole mit der niedrigsten Zuverlässigkeit gelöscht und die neue Codesequenz wird erneut zum standardmäßigen Reed-Solomon-Fehler-und-Löschdekoder gesendet.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird die Symbolfehlerwahrscheinlichkeit weiter reduziert, und die Leistungsfähigkeit des Codesequenzidentifizierers durch Verwendung von mehr als einem Fenster von Codewortsymbolen weiter verbessert. Dementsprechend wird dem Codesequenzidentifizierer eine Einheit zur Symbol- und Zuverlässigkeitsaktualisierung hinzugefügt. Da die Codewortsymbole nach dem Empfang und der Aufzeichnung eines Fensters von Codeworten zyklisch übertragen werden, ist das nächste Codewortsymbol idealerweise identisch mit dem ersten Codewortsymbol in dem aufgezeichneten Fenster. Das nächste Codewortsymbol und dessen Zuverlässigkeit werden zum Aktualisieren des entsprechenden Codewortsymbols in dem aufgezeichneten Fenster verwendet. Wenn mehr als ein Fenster aus Symbolen empfangen wird, dient eine Dekodierstrategie zum Aktualisieren des Symbols der Festentscheidung mit den zusätzlichen Symbolen gemäß deren Zuverlässigkeit. Die aktualisierte Codesequenz wird dann mittels des modifizierten Reed-Solomon-Dekoders dekodiert.
Eine andere Dekodierstrategie für mehr als eine Codewortsequenz erfolgt derart, daß zuerst zwei Codewortsequenzen empfangen werden und dann eine neue Codewortsequenz durch Vergleich der beiden Codewortsequenzen erzeugt wird. Ein Codewortsymbol wird gelöscht, wenn die entsprechenden Codewortsymbole in den beiden empfangenen Sequenzen nicht identisch sind. Die neue Codewortsequenz wird dann zu einem standardmäßigen Reed-Solomon-Fehler-und-Löschdekoder gesendet.
Eine alternative Dekodierstrategie umfaßt die Anwendung des Festentscheidungsvorgangs auf mehrere Fenster von Codewortsymbolen mit Auswählen. Mehrere Codewortsequenzen werden empfangen und deren Festentscheidungs-Symbolwerte werden aufgezeichnet. Eine neue Codewortsequenz wird dadurch erzeugt, daß aus den Codewortsymbolen in den mehreren Fenstern die am häufigsten vorkommenden ausgewählt werden. Die neue Codewortsequenz wird dann zu einem standardmäßigen Reed-Solomon-Fehler-und-Löschdekoder gesendet.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird ein Verfahren zur Fenstersynchronisation zur Verfügung gestellt. Bei einer Analyse der 64 Codewortsequenzen hat sich gezeigt, daß das erste Codewortsymbol in einem Fenster den niedrigsten Symbolwert haben muß. Wenn der niedrigste Symbolwert nur einmal vorkommt, dann ist dieses Symbol der Kopf des Fensters. Wenn der kleinste Symbolwert zweimal aufgefunden wird, dann muß das Nachbarsymbol nach dem Kopf des Fensters einen kleineren Wert haben als das Nachbarsymbol nach dem kleinsten Symbol an der anderen Stelle.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird ein speichereffektives Verfahren zum identifizieren der Codegruppe der Codewortsequenz zur Verfügung gestellt. Die 64 Codewortgruppen, die gültige Codeworte eines kommafreien Reed-Solomon-Codes sind, haben auch das Merkmal, daß die Codewortsequenz in jeder Gruppe eindeutig durch die ersten drei Codewortsymbole identifiziert werden kann. Durch Speichern der ersten drei Codewortsymbole einer jeden Codewortgruppe der 64 Codewortgruppen, kann die Codenummer einer empfangenen Codewortsequenz identifiziert werden.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in:
1 ein Blockdiagramm einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Codegruppenidentifikation und Fenstersynchronisation,
2 ein Flußdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen, modifizierten Reed-Solomon-Dekoders in Form eines ”Schwellwert-Lösch-Dekoders”,
3 ein Flußdiagramm einer alternativen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen, modifizierten Reed-Solomon-Dekoders in Form eines ”Lösche-k-nach-k-Dekoders”,
4 ein Flußdiagramm eines Verfahrens zur Symbol- und Zuverlässigkeitsaktualisierung,
5 ein Flußdiagramm eines Dekodierverfahrens nach dem Empfang von mehr als einem Fenster,
6 ein Flußdiagramm einer Dekodierstrategie für mehrere Fenster nur mit Festentscheidung,
7 ein Flußdiagramm einer Dekodierstrategie für mehrere Fenster mit Auswahl und
8 ein Flußdiagramm eines Fenstergrenzenfinders.
Das wesentliche der Erfindung ist die Verwendung eines Reed-Solomon-Fehler-und-Löschdekoders kombiniert mit einer Zuverlässigkeitsmessung für die Codegruppenidentifikation und Fenstersynchronisation in UMTS WCDMA-Systemen. 1 zeigt ein Blockdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Fenstersynchronisation und Codegruppenidentifikation. Die Vorrichtung umfaßt eine Korrelatorbank mit mehreren Korrelatoren 101, eine Einheit 102 zur Festentscheidung und Zuverlässigkeitsmessung, einen Codesequenzidentifizierer 103, einen Fenstergrenzenfinder 104 und eine Einheit 105 zur Codegruppenidentifikation.
Es ist bekannt, daß jede der 64 Gruppen des Sekundärsynchronisationscodes einem gültigen Codewort des (15,3) Reed-Solomon-Codes entspricht. Nach 16 Walsh-Codekorrelatoren ist die Fehlerrate der Festentscheidung im allgemeinen zu groß, so daß in den meisten Fällen der standardmäßige Reed-Solomon-Dekoder kein gültiges Codewort zurück liefert. Die Verwendung eines Reed-Solomon-Dekoders hat jedoch viele Vorteile, wie beispielsweise geringer Speicherbedarf und niedriger Rechenaufwand.
Erfindungsgemäß wird ein empfangenes Signal zur Korrelatorbank 101 gesendet, die 16 Korrelatoren umfaßt, um die Korrelation zwischen dem momentan empfangenen Signal mit den 16 Orthogonalcodewortsymbolen CS₀₁, CS₀₂, ... und CS₁₆ zu vergleichen. Die ausgegebenen Korrelationswerte der 16 Korrelatoren zur Zeit m sind {r01m , r02m , ..., r16m }. Der Festentscheidungs-Symbolwert R_m zur Zeit m wird aus {CS₀₁, CS₀₂, ..., CS₁₆} mit der höchsten Korrelation gewählt. Die Zuverlässigkeitsmessung ist als eine Funktion der 16 Korrelationswerte {r01m , r02m , ..., r16m } definiert und dient zum Messen, wie zuverlässig der Festentscheidungs-Symbolwert R_m ist. Beispielsweise ist die Zuverlässigkeitsmessung L_m folgendermaßen definiert: Lm = max(r01m , r02m , ..., r16m ).oder
Wie in 1 dargestellt, empfängt die Einheit 102 zur Festentscheidung und Zuverlässigkeitsmessung die Korrelationswerte von mehreren Korrelatoren 101, um ein Symbol R_m durch Ausführen einer Festentscheidung (hard decision) zu wählen. Es wird dann eine Zuverlässigkeitsmessung L_m für das gewählte Symbole gemäß der oben gezeigten, vordefinierten Formel berechnet.
Da jede der 64 Codegruppen ein gültiges Codewort von (15,3) Reed-Solomon-Codes ist, beträgt die minimale Anzahl von Codewortsymbolen, die der Reed-Solomon-Dekoder benötigt, um einen gültigen Code zurück zu liefern, drei. Wenn alle Codewortsymbole empfangen werden, dann wählt die Erfindung Codewortsymbole mit höherer Zuverlässigkeitsmessung und löscht andere. Aufgrund der Eigenschaft von (15,3) Reed-Solomon-Codes können höchstens 12 Codewortsymbole gelöscht werden, wenn alle 15 Codewortsymbole empfangen werden.
Erfindungsgemäß umfaßt der Codesequenzidentifizierer 103 einen modifizierten Reed-Solomon-Dekoder 111. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der modifizierten Reed-Solomon-Dekoder 111 als ein ”Schwellwert-Lösch-Dekoder” ausgebildet, der einen Schwellwert σ_r verwendet, um festzustellen, ob ein Codewortsymbol aufgrund der in der Einheit 102 zur Festentscheidung und Zuverlässigkeitsmessung berechneten Zuverlässigkeitsmessung gelöscht werden soll.
2 zeigt ein Flußdiagramm des Verfahrens zum Implementieren des Schwellwert-Lösch-Dekoders für den modifizierten Reed-Solomon-Dekoder 111. Wenn ein neues Codewortsymbol empfangen wird, dann werden dessen Festentscheidungs-Symbolwert und entsprechende Zuverlässigkeit aufgezeichnet. Wenn die Zuverlässigkeit unterhalb des Schwellwertes σ_r liegt, dann wird das empfangene Codewortsymbol als ungültiges Symbol identifiziert, gelöscht und die entsprechende Zuverlässigkeit auf –∞ gesetzt. Wenn die Zuverlässigkeit größer als σ_r ist, dann wird der Festentscheidungs-Symbolwert aufgezeichnet und die Anzahl der gültigen Symbole (VSN – ”Valid Symbol Number”) um 1 erhöht.
Wenn die Anzahl gültiger Symbole größer oder gleich einem Schwellwert σ_v ist, der einer ganzen Zahl zwischen 3 und 15 entspricht und eine Funktion der empfangenen Symbolzahl (RSN – ”Received Symbol Number”) ist, dann wird die gesamte Codesequenz an den Reed-Solomon-Fehler-und-Löschdekoder gesendet. Wenn der Dekodiervorgang fehl schlägt und RSN kleiner als 15 ist, dann wird ein anderes, neues Codewortsymbol empfangen. Wenn die Zuverlässigkeit des neuen Symbols größer als der σ_r ist, dann wird die neue Codesequenz (mit einem neuen, empfangenen Codewortsymbol) wieder zu einem standardmäßigen Reed-Solomon-Fehler-und-Löschdekoder gesendet. Der gesamte Dekodiervorgang endet, wenn der standardmäßigen Reed-Solomon-Dekoder ein gültiges Codewort zurück liefert, oder wird verlassen, wenn alle 15 Codewortsymbole empfangen wurden.
3 zeigt eine andere, bevorzugte Ausführungsform für den modifizierten Reed-Solomon-Dekoder 111, welcher als ”Lösche-k-nach-k-Dekoder” bezeichnet ist. Eine Codesequenz mit 15 Codesymbolen wird in den ”Lösche-k-nach-k-Dekoder” gesendet. Die Festentscheidungs-Symbolwerte (R₀, R₁, R₂, ..., R₁₄) und deren entsprechende Zuverlässigkeiten (L₀, L₁, L₂, ..., L₁₄) werden aufgezeichnet. Es ist zu bemerken, daß einige der Symbole ggf. nicht empfangen werden oder gelöschte, ungültige Symbole sind, welche dementsprechend als Löschungen betrachtet und deren Zuverlässigkeiten auf –∞ gesetzt werden.
Die Gesamtzahl von Löschungen e₀ wird bestimmt und mit einem Schwellwert σ_e verglichen, der eine ganze Zahl zwischen 0 und 12 ist. Wenn die Anzahl der Löschungen e₀ nicht größer als σ_e ist, dann wird die Codesequenz zum standardmäßigen Reed-Solomon-Fehler-und-Löschdekoder gesendet. Wenn der Dekodiervorgang fehlschlägt, dann wird zunächst (L₀, L₁, L₂, ..., L₁₄) in aufsteigender Reihenfolge (L₍₀₎, L₍₁₎, L₍₂₎, ..., L₍₁₄₎) sortiert, wobei L_(i) jeweils R_(i) entspricht. In diesem Moment liegen e₀ Löschungen vor, weswegen R₍₀₎, R₍₁₎, ..., R_(e0-1) Löschungen und L₍₀₎ = L₍₁₎ = ... = L_(e0-1) = –∞ sind. In L_(e0), L_(e0+1), ..., L₍₁₄₎ sind die niedrig sten k Zuverlässigkeiten L_(e0), L_(e0+1), ..., L_(e0+k-1) (entsprechend den Symbolen, die keine Löschungen sind).
Die k Codeworte R_(e0), R_(e0+1), ..., R_(e0+k-1) mit entsprechenden Zuverlässigkeiten L_(e0), L_(e0+1), ..., L_(e0+k-1) werden dann gelöscht, wobei k eine positive, ganze Zahl und eine Funktion des momentanen Wertes e₀ ist, d. h. k kann sich bei jedem Vorgang ändern. Die Anzahl der Löschungen wird e₀ + k. Die momentane Anzahl der Löschungen (e₀ + k) wird mit dem Schwellwert σ_e verglichen. Wenn die Anzahl von Löschungen (mit k weiteren Löschungen) nicht größer als σ_e ist, dann wird die neue Codesequenz nochmals an den Reed-Solomon-Dekoder gesendet. Der gesamte Löschen-Vergleichen-Dekodiervorgang endet, wenn ein gültiges Codewort vom standardmäßigen Reed-Solomon-Fehler-und-Löschdekoder zurück geliefert wird oder die Anzahl der Löschungen den Schwellwert σ_e übersteigt.
Zum weiteren Reduzieren der Symbolfehlerwahrscheinlichkeit und Verbessern der Leistungsfähigkeit des Codesequenzidentifizierers 103, werden erfindungsgemäß optional mehr als ein Fenster von Codewortsymbolen verwendet. Dementsprechend ist in dem Codesequenzidentifizierer 103 optional zusätzlich eine Einheit 112 zur Symbol- und Zuverlässigkeitsaktualisierung vorgesehen, wie in 1 dargestellt. Nachfolgend wird ein Verfahren zum Aktualisieren des Festentscheidungs-Symbolwertes und der Zuverlässigkeitsmessung beim Empfang von mehr als 15 Symbolen sowie ein Dekodiervorgang, der mehr als ein Fenster verwendet, beschrieben.
Da die 15 Codewortsymbole zyklisch übertragen werden, ist es nicht notwendig, eine Codesequenz zu verwerfen, wenn das dekodieren dieser Codesequenz von 15 Codewortsymbolen fehlschlägt. Mit anderen Worten können die neuen Codewortsymbole empfangen und zum Aktualisieren der Festentscheidungs-Symbolwerte und der entsprechenden Zuverlässigkeitsmessungen verwendet werden. 4 veranschaulicht eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Aktualisieren des Festentscheidungs-Symbolwertes und der Zuverlässigkeitsmessung.
Angenommen, die zuvor empfangene Codewortsequenz von 15 Codesymbolen ist (R₀, R₁, R₂, ..., R₁₄) und die entsprechenden Zuverlässigkeiten sind (L₀, L₁, L₂, ..., L₁₄). Da die 15 Codewortsymbole zyklisch übertragen werden, gilt im Idealfall Ri = Rimod15 ∀ i = 15, 16, 17, ....
Nachdem ein Fenster aus Codewortsymbolen empfangen wurde ist die gesamte RSN (empfangene Symbolzahl) 15. Wenn das 16te Codewortsymbol empfangen wird, werden der Festentscheidungs-Symbolwert R' (oder R₁₅) und die entsprechende Zuverlässigkeit L' (oder L₁₅) aufgezeichnet. Idealerweise sollte R' gleich R₀ sein. Durch Rauschen oder andere Gründe kann es jedoch vorkommen, daß die Festentscheidungs-Symbolwerte R₀ und R₁₅ nicht identisch sind. Wenn die Festentscheidungs-Symbolwerte (R₀ und R₁₅) identisch sind, dann wird die Zuverlässigkeit L₀ durch Erhöhen der Zuverlässigkeit um einen bestimmten Betrag aktualisiert. Der Betrag der erhöhten Zuverlässigkeit ist eine Funktion der ursprünglichen Zuverlässigkeit L₀ und der momentan empfangenen Zuverlässigkeit L₁₅. Zum Berechnen der neuen Zuverlässigkeit werden die beiden Zuverlässigkeiten beispielsweise addiert, L0(nach Aktualisierung) = L0 + L15
Wenn die beiden Festentscheidungs-Symbolwerte (R₀ und R₁₅) jedoch nicht identisch sind, dann müssen das Symbol und die zugehörige Zuverlässigkeit auf der Grundlage des Vergleichs ihrer entsprechenden Zuverlässigkeiten (L₀ und L₁₅) aktualisiert werden. Der Festentscheidungs-Symbolwert nach der Aktualisierung wird auf denjenigen Symbolwert gesetzt, dessen Zuverlässigkeit größer ist.
Auch sollte die Zuverlässigkeit nach der Aktualisierung gelöscht werden. Der Betrag der reduzierten Zuverlässigkeit ist ebenfalls eine Funktion von L₀ und L₁₅.
Beispielsweise: L0(nach Aktualisierung) = max(L0, L15) – min(L0, L15)
Wenn das 17te Codewortsymbol (R₁₆) empfangen wird (RSN ist jetzt gleich 16), dann ist aufgrund einer analogen Überlegung idealerweise R₁₆ gleich R₁. Die Prozedur zum Aktualisieren des Festentscheidungs-Symbolwertes und der Zuverlässigkeit kann wieder auf R₁ und R₁₆ angewendet werden, und so weiter und so fort.
Mit dem gleichen Verfahren zum Aktualisieren des Festentscheidungs-Symbolwertes und der Zuverlässigkeit für R_i und R_imod15 kann dann der Dekodiervorgang eingeführt werden. 5 zeigt eine Dekodierstrategie, wenn mehr als ein Fenster (15 Symbole) empfangen wird. Wenn die Dekodierung der ursprünglichen Codewortsequenz von 15 Codewortsymbolen R = (R₀, R₁, R₂, ..., R₁₄) fehl schlägt, dann werden σ_n neue Codewortsymbole empfangen. Wenn beispielsweise σ_n gleich 4 ist, dann werden 4 neue Codewortsymbole (R₁₅, R₁₆, R₁₇, R₁₈) empfangen. Durch Anwenden des Verfahrens zur Aktualisierung des Symbolwertes und der Zuverlässigkeit wird eine neue Codewortsequenz R' erhalten. Selbst wenn die Festentscheidungs-Symbolwerte sich nicht ändern, können die entsprechenden Zuverlässigkeiten voneinander unterschiedlich sein.
Die neue Codewortsequenz R' und Zuverlässigkeit L' werden zum modifizierten Reed-Solomon-Dekoder gesendet. Wenn die Dekodierung der neuen Codewortsequenz R' wieder fehl schlägt, dann werden weitere σ_n neue Codewortsymbole empfangen, um eine andere, neue Codewortsequenz R'' und eine neue Zuverlässigkeit L'' zu erhalten, wobei σ_n jede positive ganze Zahl sein und für jeden Aktualisierungsvorgang geändert werden kann. R'' und L'' werden wieder zum modifizierten Reed-Solomon-Dekoder gemäß 2 und 3 oder einer Kombination dieser gesendet. Der gesamte Dekodiervorgang endet, wenn der Reed-Solomon-Dekoder eine gültige Codesequenz zurück liefert. Um eine Endlosschleife aufgrund eines niedrigen Signal-zu-Rauschen-Verhältnisses oder aus anderen Gründen zu vermeiden, wird eine Begrenzung der gesamten RSN ver wendet, um die Schleife zu beenden. Wenn die gesamte empfangene Symbolzahl einen vorbestimmten, ganzzahligen Wert MAX_RSN übersteigt, dann wird die momentane Codesequenz verworfen.
6 zeigt eine andere Dekodierstrategie für mehr als eine Codewortsequenz nur mit Festentscheidung. Zuerst werden zwei Codewortsequenzen R¹ und R² empfangen. Deren Festentscheidungs-Symbolwerte sind jeweils R¹ = (R¹ ₀, R¹ ₁, R¹ ₂, ..., R¹ ₁₄) und R² = (R² ₀, R² ₁, R² ₂, ..., R² ₁₄). Es werden R¹ _j und R² _j für j = 0, 1, 2, ..., 14 verglichen. Wenn die Festentscheidungs-Symbolwerte (R¹ _j und R² _j) nicht identisch sind, dann wird R_j als Löschung erklärt. Wenn nach dem Vergleich von 15 Symbolen in R¹ und R² die Gesamtzahl von Löschungen e₀ kleiner ist als der Schwellwert σ_e, die eine ganze Zahl von 1 bis 13 ist, dann wird die Codewortsequenz R = (R₀, R₁, R₂, ..., R₁₄) mit e₀ Löschungen zum standardmäßigen Reed-Solomon-Fehler-und-Löschdekoder gesendet.
Wenn die Dekodierung der Codesequenz R fehl schlägt, dann werden diese beiden Codewortsequenzen einfach verworfen oder es werden andere Dekodierstrategien versucht. Andererseits kann weiterführend eine andere Codewortsequenz R³ mit 15 Codewortsymbolen empfangen werden. Durch Vergleichen von R³ mit der zuvor aufgezeichneten Codewortsequenz R kann unter Verwendung des zuvor beschriebenen Vorgangs eine neue, resultierende Codewortsequenz R' aufgezeichnet werden. Wenn die Gesamtzahl der in R' erklärten Löschungen e₀ kleiner als der Schwellwert σ_e ist, welche verringert werden kann, dann wird die Codewortsequenz R' mit e₀ Löschungen zum standardmäßigen Reed-Solomon-Fehler-und-Löschdekoder gesendet. Der gesamte Vorgang endet, wenn der standardmäßige Reed-Solomon-Fehler-und-Löschdekoder ein gültiges Codewort zurück liefert oder die Anzahl der empfangenen Codewortsequenzen gleich einer Maximalzahl von erlaubten Codewortsequenzen ist.
7 zeigt eine alternative Dekodierstrategie unter Verwendung einer Festentscheidung mit Auswählen. Am Anfang werden σ_s Codewortsequenzen empfangen und deren Festentscheidungs-Symbolwerte R¹ = (R¹ ₀, R¹ ₁, R¹ ₂, ..., R¹ ₁₄), R² = (R² ₀, R² ₁, R² ₂, ..., R² ₁₄), ..., R^σs = (R^σs ₀, R^σs ₁, R^σs ₂, ..., R^σs ₁₄) aufgezeichnet. Für jedes Codewortsymbol wird der Festentscheidungs-Symbolwert R_j, j = 1, 2, ..., 14 als ein Wert gesetzt, indem die Mehrheitsauswahl des Satzes {R 1 / j, R 2 / j, R 3 / j, ..., R σs / j) genommen wird. Die resultierende Codewortsequenz wird in R = (R₀, R₁, R₂, ..., R₁₄) aufgezeichnet und zum standardmäßigen Reed-Solomon-Fehler-und-Löschdekoder gesendet. Wenn der Dekodiervorgang fehlschlägt, dann kann eine neue Codewortsequenz empfangen und die Mehrheitsauswahl vorgenommen und dann die resultierende Codewortsequenz wieder dekodiert werden. Die gesamte Dekodierstrategie endet, wenn der standardmäßige Reed-Solomon-Fehler-und-Löschdekoder ein gültiges Codewort sendet oder die Anzahl der empfangenen Codewortsequenzen gleich der maximal erlaubten Codewortsequenzzahl ist.
Wie in 1 dargestellt, wird die Fenstergrenze der Codesequenz von dem Fenstergrenzenfinder 104 bestimmt, nachdem die korrekte Codesequenz von dem Codesequenzidentifizierer 103 identifiziert wurde. 8 veranschaulicht das Verfahren zum Auffinden der Fenstergrenze nachdem der Reed-Solomon-Dekoder die gültige Codewortsequenz zurück liefert.
Es kann beobachtet werden, daß die 64 Codewortsequenzen von den 64 Gruppen gültige Codeworte von kommafreien Reed-Solomon-Codes sind, d. h. alle Codeworte weisen keine interne Wiederholung auf. Zusätzlich weist in jeder Codewortsequenz von 15 Codewortsymbolen das erste Codewortsymbol den kleinsten Symbolwert auf und der kleinste Symbolwert ist in dieser Codewortsequenz zweimal vorhanden. Wenn der kleinste Symbolwert nur einmal vorhanden ist, dann ist dieses Symbol der Kopf des Fensters. Wenn der kleinste Symbolwert zweimal vorhanden ist, dann muß das Nachbarsymbol nach dem Kopf des Fensters einen kleineren Wert haben, als das Nachbarsymbol nach dem kleinsten Symbolwert an dem anderen Platz. Wenn beispielsweise der kleinste Symbolwert am Platz mit der Nummer 0 und am Platz mit der Nummer j aufgefunden wird, dann muß das Symbol am Platz mit der Nummer 1 einen kleineren Symbolwert aufweisen als das Symbol am Platz mit der Nummer j + 1.
Als Beispiel ist das Codewort in Gruppe 0 (1, 1, 2, 8, 9, 10, 15, 8, 10, 16, 2, 7, 15, 7, 16), wobei der kleinste Symbolwert 1 ist. Der kleinste Symbolwert findest sich zweimal, nämlich an den Plätzen mit der Nummer 0 und 1 (Platznummern). Vergleicht man die beiden Symbolwerte der nächsten Symbole, d. h. auf den Platznummern 1 und 2, so hat das Symbol nach dem Kopf des Fensters, Platznummer 1, einen kleineren Wert. Um ein anderes Beispiel zu nehmen, ist das Codewort in der Gruppe 63 (9, 12, 10, 15, 13, 14, 9, 14, 15, 11, 11, 13, 12, 16, 10), in dem der kleinste Symbolwert 9 ist. Der kleinste Symbolwert findet sich zweimal und zwar an den Platznummern 0 und 6. Vergleicht man die beiden Symbolwerte der nächsten Symbole, d. h. an den Platznummern 1 und 7, miteinander, so hat das Symbol nach dem Kopf des Fensters, d. h. auf der Platznummer 1, einen kleineren Symbolwert.
Wie zuvor beschrieben, kann die von dem Reed-Solomon-Dekoder zurück gelieferte, gültige Codewortsequenz bzgl. der ursprünglichen Codewortsequenz zyklisch verschoben sein. Die Fenstergrenze kann dadurch aufgefunden werden, daß die kleinsten zwei Symbolwerte in der Codewortsequenz aufgefunden werden. Wenn die kleinsten zwei Symbolwerte nicht gleich sind, dann ist der Kopfindex der Fenstergrenze der Index des kleinsten Symbolwertes. Wenn die beiden kleinsten Symbolwerte gleich sind, dann kann der Kopfindex durch Vergleich der beiden Symbolwerte der nächsten Symbole bestimmt werden. Auf der Basis der oben eingeführten Eigenschaft kann der Kopfindex der Fenstergrenze einfach aufgefunden werden.
Nach dem Auffinden der Fenstergrenze identifiziert die erfindungsgemäße Vorrichtung die Gruppe unter Verwendung des Codegruppenidentifizierers 105. Man kann beobachten, daß die Codewortsequenz in jeder Gruppe eindeutig durch die ersten drei Codewortsymbole identifiziert werden kann. Durch Verwendung dieser Eigenschaft müssen nur die ersten drei Codewortsymbole gespeichert werden. Durch Vergleich der ersten drei Codewortsymbole kann die Codegruppennummer identifiziert werden. Dementsprechend ist bei der erfindungsgemäßen Einheit zur Codegruppenidentifikation der Speicherplatzbedarf wesentlich reduziert.
Es ist zu erwähnen, daß die 2 und 3 jeweils ”Schwellwert-Löschdekoder” und einen ”Lösche-k-nach-k-Dekoder” für den modifizierten Reed-Solomon-Dekoder 111 dieser Erfindung veranschaulichen. Für den modifizierten Reed-Solomon-Dekoder können auch Variationen dieser Dekoder vorgesehen sein. Beispielsweise können der ”Schwellwert-Löschdekoder” und der ”Lösche-k-nach-k-Dekoder” miteinander kombiniert werden.
Zusammenfassend stellt die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung mit einem Reed-Solomon-Dekoder zur Verfügung, zur Verwendung für das Auffinden einer bestimmten Codegruppe, die von einer Basisstation verwendet wird, und für das Auffinden der Fenstertiming-Synchronisation mit dieser Basisstation. Der modifizierte Reed-Solomon-Dekoder verwendet einen standardmäßigen Reed-Solomon-Dekoder und einige Zuverlässigkeitsmessungen, welche von den empfangenen Codewortsymbolen berechnet werden. Wenn die Zuverlässigkeit eines empfangenen Symbols zu niedrig ist, dann wird dieses Symbol als Löschung betrachtet. Durch Auswahl von Codewortsymbolen mit höherer Zuverlässigkeit und durch Löschen von Codewortsymbolen mit niedrigerer Zuverlässigkeit wird die Symbolfehlerwahrscheinlichkeit reduziert und die Leistungsfähigkeit erhöht. Mehrerer modifizierte Reed-Solomon-Dekoder und wenige Dekodierstrategien werden eingeführt, um die empfangenen Codewortsequenzen mit einem leistungs- und speicherplatzeffektiven Verfahren zu dekodieren.

Claims

Verfahren zum Erzeugen einer korrigierten Codesequenz, mit folgenden Schritten: (a) Empfangen eines ersten und zweiten Fensters von Codewortsymbolen; (b) Bilden einer ersten und zweiten Sequenz aus Festentscheidungs-Symbolen aus dem ersten und zweiten Fenster von Codewortsymbolen; (c) Vergleichen jedes Festentscheidungs-Symbols in der ersten Sequenz mit einem entsprechenden Festentscheidungs-Symbol in der zweiten Sequenz und Erklären des Festentscheidungs-Symbols als gültig, wenn entsprechende Festentscheidungs-Symbole identisch sind, und als ungültig, wenn diese nicht identisch sind; (d) Senden einer auf den in Schritt (c) bestimmten gültigen Festentscheidungs-Symbolen basierenden Codesequenz an einen Reed-Solomon-Fehler-und-Löschdekoder, wenn die Gesamtzahl von ungültigen Festentscheidungs-Symbolen kleiner als ein Schwellwert für die Gesamtzahl ungültiger Symbole ist, oder andernfalls Beenden des Verfahrens; und (e) Erzeugen einer korrigierten Codesequenz und Beenden des Verfahrens, wenn der Reed-Solomon-Fehler-und-Löschdekoder erfolgreich ein Resultat zurück liefert.
Verfahren zum Erzeugen einer korrigierten Codesequenz, mit folgenden Schritten: (a) Empfangen mehrerer Fenster von Codewortsymbolen; (b) Bilden von mehreren Sequenzen von Festentscheidungs-Symbolen, wobei jede Sequenz einer von allen empfangenen Fenstern aus Codewortsymbolen entspricht; (c) Bilden einer neuen Sequenz von Festentscheidungs-Symbolen, wobei jedes Festentscheidungs-Symbol in der neuen Sequenz einen Wert hat, der durch Mehrheitsauswahl von entsprechenden Festentscheidungs-Symbolen in den mehreren Sequenzen bestimmt wird; (d) Senden der neuen Sequenz an einen Reed-Solomon-Fehler-und-Löschdekoder; und (e) Erzeugen einer korrigierten Codesequenz und Beenden des Verfahrens, wenn der Reed-Solomon-Fehler-und-Löschdekoder erfolgreich ein Resultat zurück liefert.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass folgende Schritte vorgesehen sind: (f) Empfangen eines neuen Fensters von Codewortsymbolen, wenn der Reed-Solomon-Fehler-und-Löschdekoder keine gültige Codesequenz zurück liefert; und (g) Zurückgehen zu Schritt (b).
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass folgende Schritte vorgesehen sind: (1) Empfangen einer Sequenz von Codewortsymbolen; (2) Erzeugen einer korrigierten Codesequenz aus der Sequenz von Codewortsymbolen; (3) Bestimmen einer Fenstergrenze der korrigierten Codesequenz durch Auffinden eines Codekopfindex in der korrigierten Codesequenz; (4) Bilden einer endgültigen Codesequenz, welche eine zyklische Verschiebung der korrigierten Codesequenz beginnend mit einem den Codekopfindex aufweisenden Codewortsymbol ist; und (5) Identifizieren einer Codegruppe, welche der endgültigen Codesequenz zugeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt (2) folgende Schritte umfasst: (b1) Bilden einer Sequenz von Festentscheidungs-Symbolen aus der Sequenz der Codewortsymbole, wobei jedes Festentscheidungs-Symbol eine entsprechende Zuverlässigkeit aufweist; und (b2) Erzeugen einer korrigierten Codesequenz unter Verwendung eines modifizierten Reed-Solomon-Dekoders auf der Basis der Sequenz von Festentscheidungs-Symbolen und entsprechenden Zuverlässigkeiten.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein empfangenes Codewortsymbol mit mehreren Codeworten korreliert wird, um mehrere Korrelationen zu bilden, wobei ein Festentscheidungs-Symbol des empfangenen Codewortsymbols auf der Basis der mehreren Korrelationen bestimmt und eine entsprechende Zuverlässigkeit auf der Basis der mehreren Korrelationen berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Codewort mit der höchsten Korrelation unter den mehreren Korrelationen mit einem empfangenen Codewort als ein Festentscheidungs-Symbol sowie die Korrelationshöhe als die entsprechende Zuverlässigkeit gewählt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt (b2) folgende Schritte umfasst: (i) Empfangen eines neuen Symbols von der Sequenz von Festentscheidungs-Symbolen; (ii) Erklären dieses neuen Symbols als ein gültiges Symbol, wenn die entsprechende Zuverlässigkeit des neuen Symbols größer ist als ein Zuverlässigkeitschwellwert, oder andernfalls als ein ungültiges Symbol; (iii) Aufzeichnen der Gesamtzahl gültiger Symbole; (iv) Senden einer auf den gültigen Symbolen basierenden Codesequenz an einen Reed-Solomon-Fehler-und-Löschdekoder, wenn die aufgezeichnete Gesamtzahl gültiger Symbole größer oder gleich einem Schwellwert für die Gesamtzahl gültiger Symbole ist, oder andernfalls Ausführen von Schritt (vi); (v) Erzeugen der korrigierten Codesequenz und Beenden des Schrittes (b2), wenn der Reed-Solomon-Fehler-und-Löschdekoder erfolgreich ein Resultat zurück liefert; (vi) Beenden des Schrittes (b2), wenn alle Symbole der Sequenz von Festentscheidungs-Symbolen empfangen wurden, oder andernfalls Zurückgehen zu Schritt (i).
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Sequenz von Festentscheidungs-Symbolen maximal 15 Festentscheidungs-Symbole aufweist und dass der Schwellwert für die Gesamtzahl gültiger Symbole eine ganze Zahl zwischen 3 und 15 sowie eine Funktion der Anzahl empfangener Festentscheidungs-Symbole ist.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt (b2) folgende Schritte aufweist: (i) Empfangen einer Sequenz von Festentscheidungs-Symbolen mit gültigen und ungültigen Symbolen; (ii) Senden einer auf den gültigen Symbolen basierenden Codesequenz an den Reed-Solomon-Fehler-und-Löschdekoder, wenn die Gesamtzahl ungültiger Symbole in der Sequenz von Festentscheidungs-Symbolen nicht größer als ein Schwellwert für die Gesamtzahl ungültiger Symbole ist, oder andernfalls Beenden von Schritt (b2); (iii) Erzeugen der korrigierten Codesequenz und Beenden des Schrittes (b2), wenn der Reed-Solomon-Fehler-und-Löschdekoder erfolgreich ein Resultat zurück liefert; (iv) Auswählen von k Symbolen von den momentan gültigen Symbolen der Sequenz von Festentscheidungs-Symbolen, wobei die k Symbole die k niedrigsten Zuverlässigkeiten unter allen momentan gültigen Symbolen der Sequenz von Festentscheidungs-Symbolen aufweisen; (v) Erklären dieser k Symbole als ungültig und Bestimmen der Gesamtzahl ungültiger Symbole von der Sequenz von Festentscheidungs-Symbolen; (vi) Zurückgehen zu Schritt (ii), wenn die Gesamtzahl ungültiger Symbole in der Sequenz von Festentscheidungs-Symbolen nicht größer als der Schwellwert für die Gesamtzahl ungültiger Symbole ist, oder andernfalls Beenden von Schritt (b2).
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Sequenz von Festentscheidungs-Symbolen 15 Festentscheidungs-Symbole aufweist und der Schwellwert für die Gesamtzahl ungültiger Symbole eine ganze Zahl zwischen 0 und 12 ist.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt (3) folgende Schritte aufweist: (c1) Auffinden von den zwei Codesymbolen in der korrigierten Codesequenz mit den niedrigsten Symbolwerten, wobei die beiden Codewortsymbole jeweils den Index I und J aufweisen (c2) Setzen des Codekopfindex auf I, wenn das Codewortsymbol mit dem Index I einen kleineren Wert hat, als das Codewortsymbol mit dem Index J, oder Setzen des Codekopfindex auf J, wenn das Codewortsymbol mit dem Index J einen kleineren Wert hat, als das Codewortsymbol mit dem Index I, oder andernfalls Fortsetzen mit Schritt (c3); (c3) Identifizieren von zwei Codewortsymbolen mit den Indizes I1 und J1 und Ausführen von Schritt (c4), wenn das Codewortsymbol mit Index I einen Wert gleich dem Codewortsymbol mit dem Index J hat, wobei 11 der Rest von I + 1 geteilt durch n, J1 der Rest von J + 1 geteilt durch n und n die Anzahl der Codewortsymbole in der korrigierten Codesequenz ist; und (c4) Setzen des Codekopfindex auf I, wenn das Codewortsymbol mit dem Index I1 einen kleineren Wert hat als das Codewortsymbol mit dem Index J1, oder andernfalls Setzen des Codekopfindex auf J.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt (5) ein Anpassverfahren aufweist, welches nur die ersten drei Codewortsymbole zum Bestimmen einer Codegruppe, die der endgültigen Codesequenz zugeordnet ist, verwendet.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, mit folgenden Schritten: (1) Empfangen eines Fensters von Codewortsymbolen; (2) Bilden einer Sequenz aus Festentscheidungs-Symbolen von den Codewortsymbolen, wobei jedes Festentscheidungs-Symbol eine entsprechende Zuverlässigkeit aufweist; und (3) Senden der Sequenz aus Festentscheidungs-Symbolen und entsprechenden Zuverlässigkeiten an einen modifizierten Reed-Solomon-Dekoder; (4) Erzeugen einer korrigierten Codesequenz unter Verwendung des modifizierten Reed-Solomon-Dekoders und Beenden des Verfahrens, wenn der modifizierten Reed-Solomon-Dekoder erfolgreich ein Resultat zurück liefert; (5) Beenden des Verfahrens, wenn die Gesamtzahl empfangener Codewortsymbole größer als ein Grenzwert ist; (6) Empfangen einer Anzahl zusätzlicher Codewortsymbole; (7) Aktualisieren der Sequenz von Festentscheidungs-Symbolen und entsprechenden Zuverlässigkeiten basierend auf den zusätzlichen Codewortsymbolen; und (8) Zurückgehen zu Schritt (3).
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein zusätzliches Codewortsymbol mit dem Empfangsindex m in Schritt (7) gemäß den folgenden Schritten verwendet wird: (g1) Bestimmen eines neuen Festentscheidungs-Symbols und einer neuen, entsprechenden Zuverlässigkeit für das zusätzliche Codewortsymbol; (g2) Identifizieren eines zugeordneten Festentscheidungs-Symbols mit einem Empfangsindex, der dem Rest von m geteilt durch n entspricht, wobei n die Anzahl von Symbolen in der Sequenz von Festentscheidungs-Symbolen ist; (g3) Erhöhen der entsprechenden Zuverlässigkeit des zugeordneten Festentscheidungs-Symbols, wenn das neue Festentscheidungs-Symbol mit dem zugeordneten Festentscheidungs-Symbol identisch ist; (g4) Verringern der entsprechenden Zuverlässigkeit des zugeordneten Festentscheidungs-Symbols, wenn das neue Festentscheidungs-Symbol nicht mit dem zugeordneten Festentscheidungs-Symbol identisch ist und die neue entsprechende Zuverlässigkeit geringer als die entsprechende Zuverlässigkeit des zugeordneten Festentscheidungs-Symbols ist; und (g5) Austauschen des zugeordneten Festentscheidungs-Symbols und der zugeordneten Zuverlässigkeit mit dem neuen Festentscheidungs-Symbol und der verringerten neuen Zuverlässigkeit, wenn das neue Festentscheidungs-Symbol nicht mit dem zugeordneten Festentscheidungs-Symbol identisch ist und die neue entsprechende Zuverlässigkeit größer als die entsprechende Zuverlässigkeit des zugeordneten Festentscheidungs-Symbols ist.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der modifizierte Reed-Solomon-Dekoder in Schritt (4) folgende Schritte ausführt: (i) Empfangen eines neuen Symbols von der Sequenz von Festentscheidungs-Symbolen; (ii) Erklären dieses neuen Symbols als ein gültiges Symbol, wenn die entsprechende Zuverlässigkeit des neuen Symbols größer ist als ein Zuverlässigkeitschwellwert, oder andernfalls als ein ungültiges Symbol; (iii) Aufzeichnen der Gesamtzahl gültiger Symbole; (iv) Senden einer auf den gültigen Symbolen basierenden Codesequenz an einen Reed-Solomon-Fehler-und-Löschdekoder, wenn die aufgezeichnete Gesamtzahl gültiger Symbole größer als ein Schwellwert für die Gesamtzahl gültiger Symbole ist, oder andernfalls Ausführen von Schritt (vi); (v) Erzeugen der korrigierten Codesequenz und beenden des Schrittes (4), wenn der Reed-Solomon-Fehler-und-Löschdekoder erfolgreich ein Resultat zurück liefert; (vi) Beenden des Schrittes (4), wenn alle Symbole der Sequenz von Festentscheidungs-Symbolen empfangen wurden, oder andernfalls Zurückgehen zu Schritt (i).
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Sequenz von Festentscheidungs-Symbolen maximal 15 Festentscheidungs-Symbole aufweist und dass der Schwellwert für die Gesamtzahl gültiger Symbole eine ganze Zahl zwischen 3 und 15 sowie eine Funktion der Anzahl empfangener Festentscheidungs-Symbole ist.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Reed-Solomon-Dekoder in Schritt (4) folgende Schritte ausführt: (i) Empfangen einer Sequenz von Festentscheidungs-Symbolen mit gültigen und ungültigen Symbolen; (ii) Senden einer auf den gültigen Symbolen basierenden Codesequenz an den Reed-Solomon-Fehler-und-Löschdekoder, wenn die Gesamtzahl ungültiger Symbole in der Sequenz von Festentscheidungs-Symbolen nicht größer als ein Schwellwert für die Gesamtzahl ungültiger Symbole ist, oder andernfalls Beenden von Schritt (4); (iii) Erzeugen der korrigierten Codesequenz und Beenden des Schrittes (4), wenn der Reed-Solomon-Fehler-und-Löschdekoder erfolgreich ein Resultat zurück liefert; (iv) Auswählen von k Symbolen von den momentan gültigen Symbolen der Sequenz von Festentscheidungs-Symbolen, wobei die k Symbole die k niedrigsten Zuverlässigkeiten unter allen momentan gültigen Symbolen der Sequenz von Festentscheidungs-Symbolen aufweisen; (v) Erklären dieser k Symbole als ungültig und Bestimmen der Gesamtzahl ungültiger Symbole von der Sequenz von Festentscheidungs-Symbolen; (vi) Zurückgehen zu Schritt (ii), wenn die Gesamtzahl ungültiger Symbole in der Sequenz von Festentscheidungs-Symbolen nicht größer als der Schwellwert für die Gesamtzahl ungültiger Symbole ist, oder andernfalls Beenden von Schritt (4).
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Sequenz von Festentscheidungs-Symbolen 15 Festentscheidungs-Symbole aufweist und der Schwellwert für die Gesamtzahl ungültiger Symbole eine ganze Zahl zwischen 0 und 12 ist.
Vorrichtung zum Erzeugen einer korrigierten Codesequenz, mit: (a) Mittel zum Empfangen eines ersten und zweiten Fensters von Codewortsymbolen; (b) Mittel zum Bilden einer ersten und zweiten Sequenz aus Festentscheidungs-Symbolen aus dem ersten und zweiten Fenster von Codewortsymbolen; (c) Mittel zum Vergleichen jedes Festentscheidungs-Symbols in der ersten Sequenz mit einem entsprechenden Festentscheidungs-Symbol in der zweiten Sequenz und zum Erklären des Festentscheidungs-Symbols als gültig, wenn entsprechende Festentscheidungs-Symbole identisch sind, und als ungültig, wenn diese nicht identisch sind; (d) Mittel zum Senden einer durch die Vergleichsmittel bestimmten, gültigen, auf Festentscheidungs-Symbolen basierenden Codesequenz an einen Reed-Solomon-Fehler-und-Löschdekoder, wenn die Gesamtzahl von ungültigen Festentscheidungs-Symbolen kleiner als ein Schwellwert für die Gesamtzahl ungültiger Symbole ist, oder zum Beenden des Verfahrens im anderen Fall; und (e) Mittel zum Erzeugen einer korrigierten Codesequenz und zum Beenden des Verfahrens, wenn der Reed-Solomon-Fehler-und-Löschdekoder erfolgreich ein Resultat zurück liefert.
Vorrichtung zum Erzeugen einer korrigierten Codesequenz, mit: (a) Mittel zum Empfangen mehrerer Fenster von Codewortsymbolen; (b) Mittel zum Bilden von mehreren Sequenzen von Festentscheidungs-Symbolen, wobei jede Sequenz einer von allen empfangenen Fenstern aus Codewortsymbolen entspricht; (c) Mittel zum Bilden einer neuen Sequenz von Festentscheidungs-Symbolen, wobei jedes Festentscheidungs-Symbol in der neuen Sequenz einen Wert hat, der durch Mehrheitsauswahl von entsprechenden Festentscheidungs-Symbolen in den mehreren Sequenzen bestimmt wird; (d) Mittel zum Senden der neuen Sequenz an einen Reed-Solomon-Fehler-und-Löschdekoder; und (e) Mittel zum Erzeugen einer korrigierten Codesequenz und zum Beenden des Verfahrens, wenn der Reed-Solomon-Fehler-und-Löschdekoder erfolgreich ein Resultat zurück liefert.
Vorrichtung nach Anspruch 20 oder 21, folgendes umfassend: mehrere Korrelatoren (101), die Codewortsymbole empfangen und mehrere Korrelationen erzeugen, eine Einheit (102) zur Festentscheidung und Zuverlässigkeitsmessung, die die mehreren Korrelationen empfängt und eine Sequenz aus Festentscheidungs-Symbolen erzeugt, die jeweils eine entsprechende Zuverlässigkeit aufweisen; einen Codesequenzidentifizierer (103), der die Sequenz aus Festentscheidungs-Symbolen und entsprechenden Zuverlässigkeiten empfängt und eine korrigierte Codesequenz erzeugt; einen Fenstergrenzenfinder (104), welcher die korrigierte Codesequenz empfängt, zyklisch verschiebt und eine endgültige Codesequenz erzeugt; und eine Einheit (105) zur Codegruppenidentifikation, welche die endgültige Codesequenz empfängt und eine Codegruppe der endgültige Codesequenz bestimmt.
Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Codesequenzidentifizierer (103) einen modifizierten Reed-Solomon-Dekoder (111) zum Dekodieren der Sequenz aus Festentscheidungs-Symbolen aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Codesequenzidentifizierer (103) eine Einheit (112) zur Symbol- und Zuverlässigkeitsaktualisierung zum Aktualisieren der Codewortsymbole und entsprechenden Zuverlässigkeiten aufweist.