DE60028441T2

DE60028441T2 - Ungleicher Fehlerschutz bei Mehrträgerübertragung

Info

Publication number: DE60028441T2
Application number: DE60028441T
Authority: DE
Inventors: Makoto Nakahara-ku Kawasaki-shi Yoshida; Eizou Hakata-ku Fukuoka-shi Ishizu
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1999-03-31
Filing date: 2000-01-05
Publication date: 2007-01-04
Anticipated expiration: 2020-01-06
Also published as: EP1041763B1; EP1041763A3; EP1041763A2; US6665831B1; JP3728578B2; JP2000286818A; DE60028441D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen ein Verfahren zum Bereitstellen eines ungleichen Fehlerschutzes in einer Mehrträgeübertragung, und betrifft eine Codiervorrichtung und eine Decodiervorrichtung zum Durchführen solch eines Verfahrens. Die vorliegende Erfindung betrifft im Besonderen ein Verfahren zum Bereitstellen eines ungleichen Fehlerschutzes durch Bereitstellen unterschiedlicher Kanalqualitäten für unterschiedliche Medien in einer Multimedia-Übertragung mit Verwenden einer Vielzahl von Trägern, um eine effiziente Übertragung zu erreichen, und betrifft eine Codiervorrichtung und eine Decodiervorrichtung zum Durchführen solch eines Verfahrens.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Bei der Breitband-Drahtlos-Kommunikation ist ein frequenzselektiver Mehrwege-Schwund ein Hauptfaktor für die Beeinträchtigung der Kanalqualität, und die Mehrträgerübertragung ist ein wohlbekanntes Schema, um dieses Problem zu bewältigen.
19A und 19B sind veranschaulichende Zeichnungen zum Erläutern der Mehrträger-Übertragung.
Wie in 19A gezeigt, teilt die Mehrträger-Übertragung ein Übertragungsband in eine Vielzahl von Trägerfrequenzen f1 bis fN (hier im Nachfolgenden Unterträger genannt) auf, und jede Trägerfrequenz wird zum Übermitteln von Daten moduliert. Dieses produziert einen Frequenzdiversitätseffekt, welcher die durch den frequenzselektiven Schwund verursachte Beeinträchtigung der Übertragungsqualität kompensiert, wodurch eine Drahtloskommunikation mit hoher Qualität erreicht wird.
Wenn die Unterträger f1 bis fN zueinander orthogonal sind, kann jedes modulierte Signal auf der Empfängerseite ohne irgendeine Beeinträchtigung extrahiert werden, selbst wenn Trägerspektren miteinander wie in 19B überlappen. Dies ermöglicht es, ein schmaleres Frequenzband zu verwenden. Solch ein Schema wird Orthogonales Frequenztrennungs-Multiplexen (OFDM, Orthogonal Frequency Division Multiplex) genannt, und ist eine der Variationen der Mehrträger-Übertragung.
Eines der Probleme der Mehrträgerübertragung ist ein Anstieg in einer Spitzenleistung eines Übertragungssignals oder ein Anstieg in einem Verhältnis der Spitzen-zu-Durchschnittsleistung. In einem Übertragungssystem mit einer großen Spitzenleistung ist ein linearer Verstärker mit einem breiten Bereich von Verstärkungspegeln notwendig, um die Linearität des Systems aufrecht zu erhalten. Solch ein linearer Verstärker mit einem breiten Bereich ist im Allgemeinen teuer, und ist hinsichtlich der Leistungseffizienz nicht attraktiv. Wenn ein kostengünstiger linearer Verstärker mit einem schmalen Bereich verwendet wird, wird eine nicht-lineare Verzerrung in einer Sättigungsregion erzeugt, was in einer Beeinträchtigung der Systemleistung resultiert. Diese Probleme behinderten die Anstrengungen, die Multiträgerübertragung in der Praxis zu verwenden.
Maßnahmen zum Unterdrücken der Spitzenleistung fallen hauptsächlich in eine von zwei unterschiedlichen Kategorien. Eine Kategorie erlegt eine Beschränkung den in der Mehrträgerübertragung verwendeten Eingangssignalmustern auf, und die andere Kategorie begrenzt den Ausgangspegel modulierter Signale der Mehrträger-Übertragung.
Die erste Maßnahme eliminiert ein Eingangssignalmuster mit einer, aufgrund eines Codierens, großen Spitzenleistung.
Dieses stellt sicher, dass die Spitzenleistung eines Übertragungssignals unterhalb eines gewissen Schwellenwertpegels bleibt. Es tritt keine Beeinträchtigung in der Leistung auf, wenn diese Maßnahme getroffen wird. Wenn die minimale Code-Distanz größer als die minimale Distanz zwischen einem Signal ist, kann ferner eine Bitfehlerrate reduziert werden.
Die letztere Maßnahme nutzt die Tatsache, dass es nur eine kleine Wahrscheinlichkeit gibt, ein Signalmuster mit solch einer großen Spitzenleistung zu haben, um eine nicht-lineare Verzerrung zu erzeugen. Durch Nutzen dieser Tatsache, wenn eine einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitende Spitzenleistung erfasst wird, wird ein Überschussteilstück der Spitzenleistung z.B. abgeschnitten oder gekappt. Diese Maßnahme resultiert zwangsläufig in einem Anstieg eines Seitenkeulenpegels aufgrund der nicht-linearen Verzerrung. Das heißt, eine Inter-Träger-Interferenz wird erzeugt. Diese Maßnahme bringt somit eine Beeinträchtigung in der Leistung mit sich.
Ein anderes Verfahren ist ein Normalisieren eines Signals auf einen Schwellenwertpegel durch Senken des Pegels auf eine Gesamteinhüllende des Übertragungssignals, wenn eine den Schwellenwert überschreitende Spitzenleistung erfasst wird. Dieses Verfahren resultiert in einer Verringerung in dem Signal-zu-Rausch-Verhältnis des empfangenen Signals, wodurch die Leistung beeinträchtigt wird.
Unter Betrachtung dieser Tatsachen ist die erste Maßnahme zum Erreichen einer breitbandigen Drahtlosübertragung mit hoher Qualität vorzuziehen. In einer hochratigen Breitband-Drahtloskommunikation muss ferner ein mobiler Multimedia-Zugriff erreicht werden, um verschiedene Medien, wie beispielsweise Bilddaten und Audiodaten, handzuhaben.
In einer Multimedia-Kommunikation erfordert jeder Datentyp eine unterschiedliche Kanalqualität. Im Allgemeinen hängt die Kanalqualität von einem eingesetzten Codierverfahren ab.
Jedoch erfordert eine Audio-Übertragung eine Bitfehlerrate in der Größenordnung von z.B. 10^–2, wohingegen die Übertragung von Bilddaten eine Bitfehlerrate von weniger als 10^–5 erfordert.
In einer Paketübertragung erfordern ferner Steuerdaten eine höhere Qualität, als sie für die Dateninformation erforderlich ist, die die Multimedia-Inhalte enthält. Dieses ist so, weil eine Zustellung von Paketen fehlschlagen kann, wenn die Steuerdaten einen Fehler enthalten, und solch eine Störung kann einen unerwarteten Anstieg in der Verkehrslast auf dem gesamten Netzwerk verursachen. Um dieses zu vermeiden, erfordert die Steuerinformation eine signifikant niedrigere Bitfehlerrate.
Um diesen Anforderungen zu genügen, kann eine Vielzahl von Codierverfahren mit unterschiedlichen Ebenen eines Schutzes gegen Bitfehler eingesetzt werden, um unterschiedliche Kanalqualitäten bereitzustellen, um dadurch eine effiziente Übertragung zu erreichen. Es ist bekannt, dass ein Verfahren für einen ungleichen Fehlerschutz für diesen Zweck wirksam ist.
Das Verfahren für einen ungleichen Fehlerschutz ist jedoch nicht auf die Mehrträgerübertragung ausgerichtet. Es ist bis heute, mit anderen Worten, kein Verfahren für einen ungleichen Fehlerschutz bekannt, das auf einen Codierprozess ausgerichtet ist, der eine Menge von Mehrträgersymbolen als ein Code-Wort behandelt.
Die europäische Patentanmeldung 0 562 875 A1 offenbart ein Mehrauflösungs-QAM-System, in welchem mehrfache Frequenzen verwendet werden zum Übersenden eines Signals, das zwei oder mehrere codierte Datenströme umfasst. In dieser Anmeldung empfingen unterschiedliche Codiereinheiten unterschiedliche Teile der Eingangsdaten, und sämtliche ihrer Ausgaben werden Mehrträger-moduliert. Die vorliegende Erfindung soll ein Verfahren und eine Codier- und Decodiervorrichtung bereitzustellen, wobei unterschiedliche Codiereinheiten selektiv für einen Codierprozess verwendet werden können.
Demgemäss gibt es einen Bedarf für ein Verfahren für einen ungleichen Fehlerschutz, das unterschiedliche Kanalqualitäten für unterschiedliche Datentypen bei der Mehrträger-Übertragung bereitstellen kann, um die Übertragungseffizienz zu verbessern, und welches auch die Spitzenleistung bei der Mehrträger-Übertragung reduzieren kann.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Demgemäss ist es ein allgemeines Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren für einen ungleichen Fehlerschutz bereitzustellen, welches die oben beschriebenen Bedürfnisse erfüllen kann.
Es ist ein anderes und spezielleres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren für einen ungleichen Fehlerschutz bereitzustellen, das unterschiedliche Kanalqualitäten für unterschiedliche Datentypen bei der Mehrträgerübertragung bereitzustellen kann, um die Übertragungseffizienz zu verbessern, und das auch die Spitzenleistung bei der Mehrträgerübertragung reduzieren kann.
Die vorliegende Erfindung ist durch die unabhängigen Ansprüche definiert. Besondere Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen aufgezeigt.
Andere Aufgaben und weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden, detaillierten Beschreibung im Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen ersichtlich werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine veranschaulichende Zeichnung, die eine Grundkonfiguration eines Codierers gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
2A ist eine veranschaulichende Zeichnung, die ein Datenrahmenformat eines den Codiereinheiten von 1 gelieferten Informationsbitsignals zeigt;
2B ist eine veranschaulichende Zeichnung, die ein Code-Rahmenformat von durch die Codiereinheiten erzeugten codierten Bitsignalen zeigt;
3 ist eine veranschaulichende Zeichnung, die eine Änderung in einer minimalen Distanz zwischen Signalen in einem M-wertigen Modulationsschema zeigt;
4 ist ein Blockdiagramm einer ersten Ausführungsform einer Codiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
5 ist ein Blockdiagramm einer zweiten Ausführungsform einer Codiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
6 ist eine veranschaulichende Zeichnung, die eine Grundkonfiguration eines Decodierers gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
7 ist ein Blockdiagramm einer ersten Ausführungsform einer Decodiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
8 ist ein Blockdiagramm einer zweiten Ausführungsform einer Decodiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
9 ist ein Blockdiagramm, das eine vereinfachte Version der ersten Ausführungsform einer Codiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
10 ist eine Tabelle, die Beziehungen zwischen Eingaben und Ausgaben einer Codiereinheit zeigt;
11 ist ein Blockdiagramm, das eine vereinfachte Version der zweiten Ausführungsform einer Codiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
12 ist ein Blockdiagramm, das eine andere vereinfachte Version der ersten Ausführungsform einer Codiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
13 ist ein Blockdiagramm, das eine andere vereinfachte Version der zweiten Ausführungsform einer Codiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
14 ist eine vereinfachte Version der ersten Ausführungsform einer Decodiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
15 ist eine vereinfachte Version der zweiten Ausführungsform einer Decodiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
16 ist eine andere vereinfachte Version der ersten Ausführungsform einer Decodiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
17 ist eine andere vereinfachte Version der zweiten Ausführungsform einer Decodiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
18A und 18B sind Diagramme, die eine Bitfehlerratenleistung im Verhältnis zu einem S/N- Verhältnis gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen; und
19A und 19B sind veranschaulichende Zeichnungen zum Erläutern einer Mehrträgerübertragung im Stand der Technik.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden werden ein Prinzip und Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Verweis auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben werden.
1 ist eine veranschaulichende Zeichnung, die eine Grundkonfiguration eines Codierers gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
Der Codierer von 1 enthält eine Vielzahl von Codiereinheiten 1-1 und eine Abbildungseinheit 1-2. Die Codiereinheiten 1-1 empfangen ein Informationsbitsignal, und codieren das Informationsbitsignal zum Erzeugen codierter Bitsignale. Die Abbildungseinheit 1-2 empfängt die codierten Bitsignale, und gibt Abbildungssignale zum Modulieren jeweiliger Unterträger aus.
Wir nehmen an, dass eine Übertragung des Informationsbitsignals durchgeführt wird durch Verwenden m unterschiedlicher Kanalqualitäten.
2A ist eine veranschaulichende Zeichnung, die ein Datenrahmenformat des den Codiereinheiten gelieferten Informationsbitsignals zeigt.
Wenn das Informationsbitsignal durch Verwenden m unterschiedlicher Kanalqualitäten übermittelt werden soll, hat das Informationsbitsignal m Daten-Unterrahmen FD₁ bis FD_m. In 2A geben v₁ bis v_m die Anzahl von Bits an, die in den Daten-Unterrahmen FD₁ bis FD_m jeweils enthalten sind.
Eine Gesamtanzahl V der enthaltenen Bits wird dargestellt als: V = Σi=1 m{vi}wobei Σ_i=1 ^m{} eine Summe der Inhalte in den Klammern bezüglich des Index i von 1 bis m angibt. Dieselbe Notation wird hier im Nachfolgenden in der Beschreibung verwendet werden.
Die Codiereinheiten 1-1 von 1 empfangen jeweilige Daten-Unterrahmen des Informationsbitsignals. Und zwar wird eine Eingabe an die Codiereinheiten 1-1 umgeschaltet, um selektiv die Daten-Unterrahmen FD₁ bis FD_m an die jeweiligen Codiereinheiten 1-1 zu liefern. Jede der Codiereinheiten 1-1 codiert die gelieferten Daten gemäß der erforderlichen Kanalqualität, so dass die Codiereinheiten 1-1 den Daten-Unterrahmen FD₁ bis FD_m einen ungleichen Fehlerschutz gegen Bitfehler verleihen.
Die Codiereinheiten 1-1 nehmen an dem Codieren von Daten durch eine Einheit eines Mehrträgersymbols teil, und geben die codierten Bitsignale mit Bezug zu n Unterträgern aus. In Ansprechen darauf erzeugt die Abbildungseinheit 1-2 Abbildungssignale zum Modulieren der n Unterträger gemäß der für die jeweiligen Daten-Unterrahmen FD₁ bis FD_m vorbestimmten Modulationsschemas. Hierbei sind die Abbildungssignale komplexe Signale (Ich/Qch).
2B ist eine veranschaulichende Zeichnung, die ein Code-Rahmenformat der durch die Codiereinheiten erzeugten codierten Bitsignale zeigt. Das Code-Rahmenformat enthält m Code-Unterrahmen FC₁ bis FC_m.
In 2B geben w₁ bis w_m die Anzahl von Bits an, die in den Code-Unterrahmen FC₁ bis FC_m jeweils enthalten sind, und W gibt eine Gesamtanzahl der Bits an. Eine Anzahl von Bits w_i eines Code-Unterrahmens FC_i und die Gesamtanzahl W der Bits werden dargestellt als: wi = n × Bi × δi(1 ≤ i ≤ m) (2) W = Σi=1 m{wi} (3)wobei B_i eine Unterträger-Modulationsaussteuerung (Bits/Symbol) des codierten Unterrahmen FC_i angibt und δ_i eine Anzahl von den codierten Unterrahmen FC_i bildenden Symbolen angibt.
Wenn eine Codierrate der i-ten Codiereinheit 1-1 R_i ist, hat die Anzahl von Bits w_i des Code-Unterrahmens FC_i und die Anzahl von Bits v_i eines Daten-Unterrahmen FD_i eine Beziehung von: Ri = vi/wi (1 ≤ i ≤ m) (4)
Das n Unterträger verwendende Mehrträger-Übertragungssystem hat n Kanäle, von denen jeder eine Übertragungsrate hat, die 1/n der Übertragungsrate der Einzelträgerübertragung ist. Die n Kanäle erreichen zusammen eine parallele Übertragung von Daten. Solch ein Mehrträger-Übertragungssystem behandelt einen n-dimensionalen Signalraum als ein Code-Wort, wobei der n-dimensionale Signalraum für eine Symboldauer erzeugt wird (auf solche eine Dauer wird als eine 1 FFT-Symboldauer in dem Fall des OFDM-Verfahrens verwiesen).
Ein durch einen Code c(i) dargestellter n-dimensionaler Code-Raum C_n wird auf einen Ausgabe-Code-Sequenzvektor S(c(i)) in dem durch ein Mehrträgersymbol erzeugten Signalraum-Vektor S abgebildet. Hierbei wird der Ausgabe-Code-Sequenzvektor S(c(i)) dargestellt als: S(c(i)) = {S1(c(i)), S2(c(i)), ..., Sn(c(i))} (5)wobei S_k(c(i)) ein komplexer Signalpunkt eines k-ten Trägers (1 ≤ k ≤ n) ist bezüglich des Codes c(i), und i einer Eingabeinformation entspricht.
Wenn M eine Modulationsaussteuerung jedes Trägers angibt, stellt jeder Träger 2^M Bitmuster von Information dar. Für n Träger stellt eine Information i eine Gesamtmenge von 2^nM Bitmustern dar (d.h. Code-Wörter).
In diesem Fall wird eine Code-Distanz d_ij zwischen zwei unterschiedlichen Codes dargestellt als: dij 2 = |c(i) – c(j)|2 = Σk=1 n{|Sk(c(i)) – Sk(c(j))|2} (6)
Demgemäss wird eine minimale Code-Distanz (Leistung) d_min ² zwischen Codes dargestellt als: dmin 2 = min{dij 2} (7)wobei eine minimale Distanz (Leistung) zwischen Signalen in jedem Träger als d² bezeichnet wird, wobei die Verwendung sämtlicher Codes {C_n} als Übertragungscodes in d_min ² = d² resultiert.
Die vorliegende Erfindung verwendet m unterschiedliche Teilmengen des Code-Raums C_n als in einer Symboldauer erzeugte Ausgabecodes, wodurch Symbole mit unterschiedlichen minimalen Code-Distanzen erzeugt werden.
Wo die minimale Code-Distanz in dem gesamten Code-Raum Cn als d_min ²(Cn) bezeichnet wird und die minimale Code-Distanz in einer Teilmenge C_p von C_n als d_min ²(C_p) bezeichnet wird, wählt die vorliegende Erfindung einen Teil-Code-Raum C_p für jede Eingabeinformation aus, so dass d_min ²(Cn) ≤ d_min ²(Cp) erfüllt ist, wodurch unterschiedliche Kanalqualitäten bereitgestellt werden.
Wo eine Codierrate beim Verwenden des gesamten Code-Raums C_n als R(C_n) bezeichnet wird, und eine Codierrate beim Einsetzen der Teilmenge C_p als R(C_p) bezeichnet wird, stellt dieses zwangsläufig sicher, dass R (C_n) ≥ R (C_p) gilt.
Eine Codierrate Ri eines gegebenen Unterrahmens wird dargestellt durch ein Verhältnis der Anzahl D_i von Eingabebits zu der Anzahl C_i von Ausgabebits in einer Mehrträgersymbol-Dauer. Ri = Di/Ci(1 ≤ i ≤ m) (8)
Unter der Annahme, dass die i-te Codiereinheit 1-1 von 1 eine minimale Code-Distanz d_min ²(i) und eine Codierrate R_i (1 ≤ i ≤ m) hat, wird dann eine Durchschnitts-Codierrate R* dargestellt als: R* = V/W = (1/W)·Σi=1 m{wiRi} (9)
Bezüglich der Codiereinheiten 1-1 sollte bemerkt werden, dass es keine Regeln oder Einschränkungen hinsichtlich einer Anzahl von Codiereinheiten gibt, die nicht an Fehlerkorrekturen teilnehmen, als auch hinsichtlich von Positionen solcher Codiereinheiten (d.h. Positionen von Daten-Unterrahmen), und dass ein unbegrenzter Spielraum beim Festlegen solch einer Anzahl und solcher Positionen gegeben ist.
Diese Codiereinheiten ohne Fehlerschutz haben zwangsläufig eine Codierrate R_i = 1, was in d_min ² = d² resultiert. Solche Codiereinheiten tun nichts anderes als ein Weitergeben der Eingabeinformation an den Ausgang davon.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Modulationsaussteuerung als ein Parameter behandelt werden, der unterschiedliche minimale Code-Distanzen bereitstellt. Wo Qualitäten, beispielsweise Bitfehlerraten, erforderlich für unterschiedliche Code-Unterrahmen FC_i und FC_j, als q_i bzw. q_j(q_i ≤ q_j) bezeichnet werden, ist ein ungleicher Fehlerschutz gleichbedeutend mit einem Bereitstellen unterschiedlicher minimaler Code-Distanzen zum Erreichen von d_min ²(i) ≥ d_min ²(j) . Wenn die Übertragungsleistung konstant ist, kann die vorliegende Erfindung somit die Tatsache nutzen, dass die minimalen Code-Distanzen sich abhängig von den Modulationsaussteuerungen unterscheiden.
Wenn ein M-wertiges Modulationsschema (M-wertiges PSK, MPSK) eingesetzt wird, erfordert eine Änderung von QPSK basierend auf einer Modulationsaussteuerung M von 2 zu 8PSK basierend auf einer Modulationsaussteuerung M von 3, dass die Übertragungsrate 3/2 Mal soviel ist. Verglichen mit einer minimalen Distanz von d² zwischen Signalen von QPSK wird eine minimale Distanz von 8PSK zu 0,736d².
3 ist eine veranschaulichende Zeichnung, die die minimale Distanz zwischen Signalen in dem 8-PSK-Modulationsschema zeigt.
In der Figur sind Signalpunkte von QPSK durch offene Kreise gezeigt, und sie haben eine Distanz zwischen Signalen von d². Signalpunkte von 8PSK sind durch offene Kreise und Symbole "x" gezeigt, und sie haben eine Distanz zwischen Signalen von 0,736d².
Bei einer ähnlichen Codierrate resultiert eine Verwendung von 8PSK in einer kleineren minimalen Distanz, und führt somit zu einer geringeren Kanalqualität, als wenn QPSK verwendet wird.
Und zwar wird eine Codierrate Ri bestimmt als: Ri = Rc·Rm (10)wobei R_c eine Codierrate für eine Fehlerkorrektur ist, und R_m eine von der Modulationsaussteuerung abgeleitete Codierrate ist. Solange wie eine minimale Code-Distanz d_min ²(i) eine Kanalqualität q_i erfüllt, gibt es keine Regeln oder Beschränkungen hinsichtlich einer Kombination der Fehlerkorrektur und des Modulationsschemas. Das heißt, die Codierrate R_m der Modulationsaussteuerung kann konstant gehalten werden, während die Codierrate R_c der Fehlerkorrektur variiert wird, oder die Codierrate R_m der Modulationsaussteuerung kann variiert werden, während die Codierrate R_c der Fehlerkorrektur konstant gehalten wird. Oder es können sogar beide Codierraten variiert werden.
Solange wie die minimale Code-Distanz d_min ²(i) einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, um eine erforderliche Kanalqualität bereitzustellen, gibt es ferner keine Regeln oder Einschränkungen hinsichtlich der Typen eingesetzter Modulationsschemas, wenn unterschiedliche Modulationsschemas für unterschiedliche Unterträger in einem Mehrträgersymbol innerhalb desselben Unterrahmens verwendet werden.
Auf die oben beschriebene Weise behandelt die vorliegende Erfindung ein Mehrträgersymbol von n Unterträgern wie einen n-dimensionalen Signalraum, und kann als ein Codier-Modulationsschema betrachtet werden, welches zum Codieren in diesem Signalraum beiträgt.
Beim Codieren von Daten in dem n-dimensionalen Signalraum kann die vorliegende Erfindung Codes einsetzen, die Spitzenleistungen haben, die niedriger als ein vorbestimmter Schwellenwert sind, wodurch gleichzeitig ein ungleicher Fehlerschutz und eine Spitzenleistungsreduzierung erreicht werden.
Codes mit einer niedrigeren Spitzenleistung sind solch eine Teilmenge des gesamten Code-Raums C_n, da eine Gesamtleistung von Unterträger-Signalpunkten nicht einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet. Diese Teilmenge wird als C_r bezeichnet. Wenn die Teilmenge C_r für den gesamten Code-Raum C_n als in den Codiereinheiten 1-1 von 1 zu verwendenden Codes C_ps ausgetauscht wird, wird eine Reduzierung in der Spitzenleistung erreicht.
Als ein Code für eine Spitzenleistungsreduzierung ist ein System für einen Komplementär-Code wohlbekannt, und seine Anwendbarkeit auf die Mehrträgermodulation ist ein wichtiger Forschungsgegenstand gewesen. Codes des Systems für einen Komplementärcode haben eine scharfe Auto-Korrelation und sind für eine Spitzenleistungsreduzierung für eine M-wertige PSK-Modulation anwendbar.
Ferner erreichen diese Codes eine Codierrate R = (log₂N + 1)/N, eine minimale Code-Distanz d_min ² = (N/2)·d², und eine Spitzenleistungsreduzierung P_gain = (2/N)·P bezüglich der N Unterträger-Codes.
Es sollte bemerkt werden, dass P eine Spitzenleistung der N Unterträger ist. Wenn 4 Unterträger bereitgestellt werden (d.h., N = 4), werden eine Codierrate R von 3/4, eine minimale Code-Distanz d_min ² von 2d², und eine Spitzenleistungsreduzierung P_gain von (1/2)·P erhalten. Wenn 8 Unterträger bereitgestellt werden (d.h. N = 8), werden eine Codierrate R von 1/2, eine minimale Code-Distanz d_min ² von 4d², und eine Spitzenleistungsreduzierung P_gain von (1/4)·P erhalten.
4 ist ein Blockdiagramm einer ersten Ausführungsform einer Codiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Eine Codiervorrichtung 40 von 4 ist mit einer Funktion zum Teilnehmen am Codieren bereitgestellt, fähig zum Bereitstellen m unterschiedlicher Fehlerschutzausmaße, und enthält eine Timing-Erzeugungseinheit 4-1, eine Seriell-nach-Parallel-Umwandlungseinheit 4-2, einen Decodierer 4-3, m Codiereinheiten 4-4, eine Selektoreinheit 4-5, und eine Abbildungseinheit 4-6.
Die Codiervorrichtung 40 empfängt ein Informationsbitsignal und ein Datenrahmen-Timing-Signal, und codiert das Informationsbitsignal zum Ausgeben von Abbildungssignalen mit Bezug zu n Unterträgern.
Die Timing-Erzeugungseinheit 4-1 erzeugt ein Code-Timing-Signal aus dem Datenrahmen-Timing-Signal, und liefert das Code-Timing-Signal an die Seriell-nach-Parallel- Umwandlungseinheit 4-2, den Decodierer 4-3, die Selektoreinheit 4-5, und die Abbildungseinheit 4-6.
Die Timing-Erzeugungseinheit 4-1 arbeitet auf einer Datenrahmen-mäßigen Basis, und gibt m unterschiedliche Code-Timing-Signale aufeinanderfolgend gemäß dem Datenrahmenformat eines Datenrahmens aus. Hierbei ist die Anzahl (S) von Bits des Code-Timing-Signals gleich der Anzahl von zum Darstellen m unterschiedlicher Signale notwendiger Bits.
Die Seriell-nach-Parallel-Umwandlungseinheit 4-2 nimmt an einer Seriell-nach-Parallel-Umwandlung teil, während eines Änderns der Anzahl von Ausgabebits zum Erfüllen der Codierrate R_i, die in der zuvor beschriebenen Gleichung (8) gezeigt ist, und solch eine Umwandlung wird basierend auf dem Code-Timing-Signal getätigt. Das von der Seriell-nach-Parallel-Umwandlungseinheit 4-2 ausgegebene Informationsbitsignal wird an die Codiereinheiten 4-4 geliefert.
Der Decodierer 4-3 erzeugt m Codier-Aktiv-/Nichtaktiv-Signale basierend auf dem Code-Timing-Signal, und liefert die Steuersignale an die jeweiligen Codiereinheiten 4-4. Hierbei wird jedes der Steuersignale nur aktiv, wenn eine entsprechende Codiereinheit 4-4 aktiviert werden soll zum Durchführen einer Codieroperation.
Eine i-te Einheit der Codiereinheiten 4-1 codiert ein D_i-Bit Eingabesignal auf einer Mehrträgersymbol-mäßigen Basis, um die Codierrate der Gleichung (8) zu erfüllen, und gibt ein C_i-Bit codiertes Datensignal als Daten für ein Mehrträgersymbol aus.
Jede der Codiereinheiten 4-4 arbeitet nur, wenn sie durch das entsprechende Codier-Aktiv-/Nichtaktiv-Signal aktiviert ist. Die Selektoreinheit 4-5 wählt der Reihe nach, basierend auf dem Code-Timing-Signal, eines der von den Codiereinheiten 4-4 gelieferten m codierten Datensignale aus, und liefert das ausgewählte eine der m codierten Datensignale an die Abbildungseinheit 4-6. Die Anzahl C_i von, von der Selektoreinheit 4-5 ausgegebenen, Bits ist dieselbe, wie die Anzahl von Bits eines von der ausgewählten einen der Codiereinheiten 4-4 gelieferten codierten Datensignals.
Die Abbildungseinheit 4-6 bildet das von der Selektoreinheit 4-5 gelieferte C_i-Bit codierte Datensignal auf n Unterträger-Modulationssignale gemäß dem Code-Timing-Signal ab. Die derart erzeugten n Unterträger-Abbildungssignale werden verwendet zum Modulieren n jeweiliger Unterträger, wodurch Unterträger-modulierte Signale erzeugt werden.
5 ist ein Blockdiagramm einer zweiten Ausführungsform einer Codiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Eine Codiervorrichtung 50 von 5 enthält eine Timing-Erzeugungseinheit 5-1, eine Seriell-nach-Parallel-Umwandlungseinheit 5-2, m Codiereinheiten 5-4, eine Selektoreinheit 5-5, und eine Abbildungseinheit 5-6. Der Codiervorrichtung 50 der zweiten Ausführungsform fehlt der Decodierer 4-3 der Codiervorrichtung 40 der ersten Ausführungsform.
Auf dieselbe Weise wie die Codiervorrichtung 40 empfängt die Codiervorrichtung 50 ein Informationsbitsignal und ein Datenrahmen-Timing-Signal, und codiert das Informationsbitsignal zum Ausgeben von Abbildungssignalen mit Bezug zu n Unterträgern.
Die Timing-Erzeugungseinheit 5-1 erzeugt ein Code-Timing-Signal aus dem Datenrahmen-Timing-Signal, und liefert das Code-Timing-Signal an die Seriell-nach-Parallel-Umwandlungseinheit 5-2, die Selektoreinheit 5-5, und die Abbildungseinheit 5-6. Die Operation der Timing-Erzeugungseinheit 5-1 ist im Wesentlichen dieselbe wie die der Codiervorrichtung 40, und eine doppelte Beschreibung davon wird hier ausgelassen.
Auf dieselbe Weise wie die Seriell-nach-Parallel-Umwandlungseinheit 4-2 der Codiervorrichtung 40 nimmt die Seriell-nach-Parallel-Umwandlungseinheit 5-2 an einer Seriell-nach-Parallel-Umwandlung teil, während eines Änderns der Anzahl von Ausgabebits zum Erfüllen der erforderlichen Codierrate R_i, und solch eine Umwandlung wird getätigt basierend auf dem Code-Timing-Signal. Das von der Seriell-nach-Parallel-Umwandlungseinheit 5-2 ausgegebene Informationsbitsignal wird den Codiereinheiten 5-4 geliefert.
Auf dieselbe Weise wie in der Codiervorrichtung 40 codiert eine i-te Einheit der Codiereinheiten 5-4 ein D_i-Bit Eingabesignal auf einer Mehrträgersymbol-mäßigen Basis, um die Codierrate der Gleichung (8) zu erfüllen, und gibt ein C_i-Bit codiertes Datensignal als Daten für ein Mehrträgersymbol aus.
In der Codiervorrichtung 40 der ersten Ausführungsform wird nur eine der Codiereinheiten 4-4 zu einer Zeit aktiviert zum Teilnehmen an einer Codieroperation durch das von dem Decodierer 4-3 gelieferte Codier-Aktiv-/Nichtaktiv-Signal. Andererseits sind sämtliche der Codiereinheiten 4-5 der Codiervorrichtung 50 gemäß der zweiten Ausführungsform immer aktiv, so dass sämtliche der Codiereinheiten 5-4 an der Codieroperation immer teilnehmen.
Die Selektoreinheit 5-5 und die Abbildungseinheit 5-6 arbeiten auf dieselbe Weise wie die Selektoreinheit 4-5 bzw. die Abbildungseinheit 4-6 der Codiervorrichtung 40 der ersten Ausführungsform. Die Selektoreinheit 5-5 wählt der Reihe nach, basierend auf dem Code-Timing-Signal, eines der von den Codiereinheiten 5-4 gelieferten m codierten Datensignale, und liefert das ausgewählte eine der m codierten Datensignale an die Abbildungseinheit 5-6. Die Abbildungseinheit 5-6 bildet das C_i-Bit codierte Datensignal, Daten für ein Mehrträgersymbol bereitstellend, auf n Unterträger-Modulationssignale gemäß dem Code-Timing-Signal ab.
Die Codiervorrichtung 50 gemäß der zweiten Ausführungsform benötigt nicht eine Einheit, die zu dem in der Codiervorrichtung 40 verwendeten Decodierer 4-3 äquivalent ist, so dass die Codiervorrichtung 50 durch Verwenden eines Schaltkreises implementiert werden kann, der eine kleinere Größe und eine einfachere Konfiguration hat. In der Codiervorrichtung 40 der ersten Ausführungsform wird andererseits eine der Codiereinheiten 4-4 aktiviert durch das Codier-Aktiv-/Nichtaktiv-Signal von dem Decodierer 4-3, während die anderen nicht ausgewählten Codiereinheiten nicht in Betrieb sind. Aufgrund dessen hat die Codiervorrichtung 40 einen reduzierten Leistungsverbrauch in den Codiereinheiten 4-4, verglichen mit der Codiervorrichtung 50 der zweiten Ausführungsform.
Im Folgenden wird eine Decodiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben werden.
Die Decodiervorrichtung der vorliegenden Erfindung decodiert eine Sequenz von C_i-Bit n-Unterträger-Signalen zum Erzeugen von D_i-Bit Informationssignalen entsprechend einem Symbolrahmen durch Verwenden des Maximum-Likelihood-Verfahrens.
Die Sequenz empfangener Signale der Mehrträgerübertragung wird als ein Vektor r bezeichnet. r = {r1, r2, ..., rm} (11)
Dann wird eine Likelihood-Funktion β(c(i)) für einen Code c(i) dargestellt als: β(c(i)) = Σm=1 n{Sm(c(i)) – rm} (12)
Dann wird der Code c(i) berechnet, so dass die Likelihood-Funktion β(c(i)) ein minimaler Wert wird, und diese Informationsbitsequenz i^ wird als die decodierten Daten erhalten. Nehme i^, wenn β(c(i^)) = min {β(c(i))} (13)
6 ist eine veranschaulichende Zeichnung, die eine Grundkonfiguration einer Decodiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
Die Decodiervorrichtung von 6 empfängt einen, wie in 2B gezeigten, nach einer Mehrträgermodulation erhaltenen Code-Rahmen. Wie in 6 gezeigt, decodieren m Decodiereinheiten 6-1 die n empfangenen Datensignale (#1 bis #n).
Die empfangenen Datensignale werden umgeschaltet bezüglich jedes Code-Unterrahmens, der der Reihe nach an eine entsprechende der Decodiereinheiten 6-1 eingegeben werden soll. Hierbei sind die empfangenen Datensignale komplexe Signale (Ich/Qch).
7 ist ein Blockdiagramm einer ersten Ausführungsform einer Decodiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Eine Decodiervorrichtung 70 von 7 ist mit einer Funktion zum Decodieren von Datensignalen mit m unterschiedlichen Fehlerschutzausmaßen bereitgestellt, und enthält eine Timing-Erzeugungseinheit 7-1, einen Decodierer 7-2, eine Timing-Steuereinheit 7-3, m Codiereinheiten 7-4, eine Selektoreinheit 7-5, eine Abbildungseinheit 7-6, eine Code-Distanz-Berechnungseinheit 7-7, eine Code-Distanz-Vergleichseinheit 7-8, eine Minimum-Distanz-Speichereinheit 7-9, eine Timing-Speichereinheit 7-10, und eine Parallel-nach-Seriell-Umwandlungseinheit 7-11.
Die Decodiervorrichtung 70 empfängt ein Code-Rahmen-Timing-Signal und Datensignale (#1 bis #n) mit Bezug zu n Unterträgern, und decodiert die empfangenen Daten zum Ausgeben eines decodierten Datensignals.
Die Timing-Erzeugungseinheit 7-1 erzeugt ein Decodier-Timing-Signal aus dem Code-Rahmen-Timing-Signal, und liefert das Decodier-Timing-Signal an den Decodierer 7-2, die Timing-Steuereinheit 7-3, die Selektoreinheit 7-5, die Abbildungseinheit 7-6, die Timing-Speichereinheit 7-10, und die Parallel-nach-Seriell-Umwandlungseinheit 7-11.
Die Timing-Erzeugungseinheit 7-1 arbeitet auf einer Code-Rahmen-mäßigen Basis, und gibt m unterschiedliche Decodier-Timing-Signale der Reihe nach gemäß dem Code-Rahmenformat eines Code-Rahmens aus. Hierbei ist die Anzahl (S) von Bits des Decodier-Timing-Signals gleich der Anzahl zum Darstellen m unterschiedlicher Signale notwendiger Bits.
Der Decodierer 7-2 erzeugt m Codier-Aktiv-/Nichtaktiv-Signale basierend auf dem Decodier-Timing-Signal, und liefert die Steuersignale an die jeweiligen Codiereinheiten 7-4. Hierbei wird jedes der Steuersignale nur aktiv, wenn eine entsprechende Codiereinheit 7-4 zum Durchführen einer Codieroperation aktiviert werden soll.
Die Timing-Steuereinheit 7-3 gibt ein Datensteuersignal aus, dessen Anzahl von Bits gleich D_i ist, welches die Anzahl von an die Codiereinheiten der zuvor beschriebenen Codiervorrichtung eingegebenen Bits ist, wobei das Datensteuersignal der Reihe nach (i = 1 bis m) gemäß dem Decodier-Timing-Signal geändert wird. Das Datensteuersignal wird an die m Codiereinheiten 7-4 und die Timing-Speichereinheit 7-10 geliefert.
Ferner arbeitet die Timing-Steuereinheit 7-3 auf einer Mehrträgersymbol-Basis, und gibt das Datensteuersignal aus, so dass sämtliche der möglicherweise durch D_i (i = 1 bis m) Bits dargestellten Werte in einer Mehrträgersymbol-Dauer erzeugt werden.
Darüber hinaus erzeugt die Timing-Steuereinheit 7-3 ein Timing-Steuersignal, das aktiv wird, wenn das Datensteuersignal eine Änderung aufweist, und liefert das Timing-Steuersignal an die Code-Distanz-Berechnungseinheit 7-7, die Code-Distanz-Vergleichseinheit 7-8, und die Minimum-Distanz-Speichereinheit 7-9. Der Zweck des Timing-Steuersignals ist es, diese Einheiten von Timings zu benachrichtigen, bei welchen sich das Datensteuersignal ändert.
Die Codiereinheiten 7-4 codieren das von der Timing-Steuereinheit 7-3 gelieferte Datensteuersignal, um die Codierrate der Gleichung (8) auf dieselbe Weise wie die Codiereinheiten der zuvor beschriebenen Codiervorrichtung zu erreichen. Hierbei geben die in 7 gezeigten C₁ bis C_m die Anzahl von Bits an, die in jeweiligen codierten, von den Codiereinheiten 7-4 ausgegebenen Datensignalen enthalten sind.
Die Selektoreinheit 7-5 wählt der Reihe nach, basierend auf dem Decodier-Timing-Signal, eines der von den Codiereinheiten 7-4 gelieferten m codierten Datensignalen aus, und liefert das ausgewählte eine der m codierten Datensignale als ein codiertes Bitsignal. Die Anzahl C_i von von der Selektoreinheit 7-5 ausgegebenen Bits ist die Anzahl von Bits, die in dem ausgewählten einen der codierten Datensignale enthalten sind.
Die Abbildungseinheit 7-6 bildet das von der Selektoreinheit 7-5 gelieferte C_i-Bit codierte Bitsignal als Daten für ein Mehrträgersymbol auf n Unterträger-Modulationssignale gemäß dem Decodier-Timing-Signal ab. Die derart erzeugten n Unterträger-Abbildungssignale werden verwendet zum Modulieren n jeweiliger Unterträger, wodurch Unterträgermodulierte Signale auf dieselbe Weise wie in der zuvor beschriebenen Codiervorrichtung erzeugt werden.
Die Code-Distanz-Berechnungseinheit 7-7 berechnet eine Code-Distanz zwischen den empfangenen Datensignalen und den Abbildungssignalen in Synchronisation mit dem Timing-Steuersignal. Ein die berechnete Code-Distanz angebendes Code-Distanz-Signal wird an die Code-Distanz-Vergleichseinheit 7-8 und die Minimum-Distanz-Speichereinheit 7-9 geliefert.
Die Code-Distanz-Vergleichseinheit 7-8 vergleicht das von der Code-Distanz-Berechnungseinheit 7-7 gelieferte Code-Distanz-Signal mit einem in der Minimum-Distanz-Speichereinheit 7-9 gespeicherten Minimum-Code-Distanz-Signal, wobei das Minimum-Code-Distanz-Signal ein aus den vorherigen hintereinander folgenden Vergleichen erhaltenes Produkt ist. Dieser Vergleich wird in Synchronisation mit dem Timing-Steuersignal getätigt.
Die Code-Distanz-Vergleichseinheit 7-8 gibt ein Speicher-Timing-Signal aus, welches aktiv wird, wenn das aktuelle Code-Distanz-Signal kleiner als das Minimum-Code-Distanz-Signal ist.
Die Minimum-Distanz-Speichereinheit 7-9 speichert darin das von der Code-Distanz-Berechnungseinheit 7-7 gelieferte Code-Distanz-Signal als ein neues Minimum-Code-Distanz-Signal, wenn das Speicher-Timing-Signal aktiv wird.
Die in der Minimum-Distanz-Speichereinheit 7-9 gespeicherten Minimum-Distanz-Daten werden als das Minimum-Code-Distanz-Signal an die Code-Distanz-Vergleichseinheit 7-8 in Synchronisation mit dem Timing-Steuersignal ausgegeben. Die Minimum-Code-Distanz-Daten werden für jede Mehrträgersymbol-Dauer zurückgesetzt, so dass die Minimum-Code-Distanz-Daten eine Darstellung einer Minimum-Code-Distanz für eine Mehrträgersymbol-Dauer sind.
Die Timing-Speichereinheit 7-10 empfängt das Datensteuersignal von der Timing-Steuereinheit 7-3, und speichert darin das Datensteuersignal, wenn das Speicher-Timing-Signal aktiv wird.
Die in der Timing-Speichereinheit 7-10 gespeicherten Daten werden an die Parallel-nach-Seriell-Umwandlungseinheit 7-11 bei einem Intervall einer Mehrträgersymbol-Dauer in Synchronisation mit dem Decodier-Timing-Signal geliefert. Nachdem die Daten geliefert sind, werden die Daten zurückgesetzt. Als ein Ergebnis dieser Operation werden die am wahrscheinlichsten decodierten Daten mit der kleinsten Code-Distanz von dem empfangenen Datensignalen als ein decodiertes Datensignal ausgegeben.
8 ist ein Blockdiagramm einer zweiten Ausführungsform einer Decodiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Eine Decodiervorrichtung 80 von 8 ist mit einer Funktion zum Decodieren von Datensignalen mit m unterschiedlichen Fehlerschutzausmaßen bereitgestellt, und enthält eine Timing-Erzeugungseinheit 8-1, eine Timing-Steuereinheit 8-3, m Codiereinheiten 8-4, eine Selektoreinheit 8-5, eine Abbildungseinheit 8-6, eine Code-Distanz-Berechnungseinheit 8-7, eine Code-Distanz-Vergleichseinheit 8-8, eine Minimum-Distanz-Speichereinheit 8-9, eine Timing-Speichereinheit 8-10, und eine Parallel-nach-Seriell-Umwandlungseinheit 8-11.
Auf eine ähnliche Weise wie die Decodiervorrichtung 70 der ersten Ausführungsform empfängt die Decodiervorrichtung 80 der zweiten Ausführungsform ein Code-Rahmen-Timing-Signal und Datensignale (#1 bis #n) mit Bezug zu n Unterträgern, und decodiert die empfangenen Daten zum Ausgeben eines decodierten Datensignals.
Die Decodiervorrichtung 80 unterscheidet sich von der Decodiervorrichtung 70 von 7 nur darin, dass der Decodierer 7-2 der Decodiervorrichtung 70 nicht in der Decodiervorrichtung 80 bereitgestellt ist. In der Decodiervorrichtung 70 der ersten Ausführungsform nimmt nur eine der Codiereinheiten 7-4, die durch das Codier-Aktiv-/Nichtaktiv-Signal von dem Decodierer 7-2 aktiviert wird, an der Codieroperation teil. Andererseits sind sämtliche der Codiereinheiten 8-4 der Decodiervorrichtung 80 gemäß der zweiten Ausführungsform immer in einem aktiven Zustand, so dass sämtliche der Codiereinheiten 8-4 an der Codieroperation immer teilnehmen.
Die Decodiervorrichtung 80 gemäß der zweiten Ausführungsform benötigt nicht eine Einheit, die äquivalent ist zu dem in der Decodiervorrichtung 70 der ersten Ausführungsform verwendeten Decodierer 7-2, so dass die Decodiervorrichtung 80 durch Verwenden eines Schaltkreises implementiert werden kann, der eine kleinere Größe und eine einfachere Konfiguration hat. In der Decodiervorrichtung 70 der ersten Ausführungsform wird andererseits eine der Codiereinheiten 7-4 durch das Codier-Aktiv-/Nichtaktiv-Signal von dem Decodierer 7-4 aktiviert, während die anderen, nicht ausgewählten Codiereinheiten nicht in Betrieb sind. Aufgrund dessen hat die Decodiervorrichtung 70 einen reduzierten Leistungsverbrauch in den Codiereinheiten 7-4, verglichen mit der Decodiervorrichtung 80 der zweiten Ausführungsform.
Die Konfiguration der Decodiervorrichtung 80 der zweiten Ausführungsform ist nahezu dieselbe wie der der Decodiervorrichtung 70 der ersten Ausführungsform, und eine doppelte Beschreibung davon wird ausgelassen.
9 ist ein Blockdiagramm, das eine vereinfachte Version der ersten Ausführungsform der Codiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
9 ist hier zum Zweck eines Erläuterns des detaillierten Betriebs der ersten Ausführungsform der Codiervorrichtung gezeigt. In der Figur ist eine vereinfachte Version der Codiervorrichtung gezeigt, welche 2 unterschiedliche Fehlerschutzausmaße in einem 4 Unterträger verwendenden Mehrträger-Übertragungssystem durchführt. Eine Codiervorrichtung 90 von 9 enthält eine Timing-Erzeugungseinheit 9-1, eine Seriell-nach-Parallel-Umwandlungseinheit 9-2, einen Decodierer 9-3, zwei Codiereinheiten 9-4, eine Selektoreinheit 9-5, und eine Abbildungseinheit 9-6.
Die Codiervorrichtung 90 empfängt ein Informationsbitsignal und ein Datenrahmen-Timing-Signal, und gibt vier Abbildungssignale (#1 bis #4) mit Bezug zu vier Unterträgern aus. Diese Konfiguration moduliert jeden Unterträger gemäß QPSK, und dient somit als Codierer für eine Mehrträgermodulation von vier Unterträgern.
Die Codiereinheiten 9-4 dieser Konfiguration codieren ein Eingabesignal durch eine Einheit eines Mehrträgersymbols, um zwei unterschiedliche Codierraten R₁= 1/2 und R₂ = 1 (keine Fehlerkorrektur) zu erreichen. Die Codiereinheiten 9-4 geben 8-Bit codierte Datensignale als Daten für ein Mehrträgersymbol aus.
10 ist eine Tabelle, die Beziehungen zwischen Eingaben und Ausgaben der ersten der Codiereinheiten 9-4 zeigt. Man beachte, dass die zweite der Codiereinheiten 9-4 einfach ihre Eingabedaten an einen Ausgang davon ohne irgendeine Variation weiterreicht. Durch die erste der Codiereinheiten 9-4 erzeugte Codes haben eine Code-Distanz von 4d² (Leistung), und durch die zweite der Codiereinheiten 9-4 erzeugte Codes haben eine Code-Distanz von d².
Auf diese Weise werden zwei Signale mit unterschiedlichen Code-Distanzen erzeugt, d.h. zwei Signale mit unterschiedlichen Fehlerschutzausmaßen. Die Kanalqualität dieser Signale ist 6dB unterschiedlich für ein S/N-Verhältnis.
Jedes Element der in 9 gezeigten Codiervorrichtung 90 arbeitet auf eine ähnliche Weise zu einem entsprechenden Element von 4. Es sollte beachtet werden, dass die Anzahl von Bits, die an die Codiereinheiten 9-4 eingegeben werden, oder von diesen ausgegeben werden, in der Figur gezeigt ist, und ebenso ist dieses die Anzahl von Bits, die von der Selektoreinheit 9-5 ausgegeben werden.
11 ist ein Blockdiagramm, das eine vereinfachte Version der zweiten Ausführungsform einer Codiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
11 zeigt eine Konfiguration, welche zwei unterschiedliche Fehlerschutzausmaße in einem vier Unterträger verwendenden Mehrträger-Übertragungssystem erreicht. Eine Codiervorrichtung 110 enthält eine Timing-Erzeugungseinheit 11-1, eine Seriell-nach-Parallel-Umwandlungseinheit 11-2, zwei Codiereinheiten 11-4, eine Selektoreinheit 11-5, und eine Abbildungseinheit 11-6.
Die Codiervorrichtung 110 von 11 unterscheidet sich von der Codiervorrichtung 90 von 9 nur darin, dass der Decodierer 9-3 der Codiervorrichtung 90 nicht in der Codiervorrichtung 110 bereitgestellt ist. In der Codiervorrichtung 110 arbeiten die zwei Codiereinheiten 11-4 immer. Abgesehen davon arbeitet die Codiervorrichtung 110 auf dieselbe Weise wie die Codiervorrichtung 90 von 9.
12 ist ein Blockdiagramm, das eine andere vereinfachte Version der ersten Ausführungsform einer Codiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
12 zeigt eine Konfiguration, welche zwei unterschiedliche Fehlerschutzausmaße in einem vier Unterträger verwendenden Mehrträger-Übertragungssystem erreicht. Eine Codiervorrichtung 120 enthält eine Timing-Erzeugungseinheit 112-1, eine Seriell-nach-Parallel-Umwandlungseinheit 12-2, einen Decodierer 12-3, zwei Codiereinheiten 12-4, eine Selektoreinheit 12-5, und eine Abbildungseinheit 12-6.
Die Codiervorrichtung 120 empfängt ein Informationsbitsignal und ein Datenrahmen-Timing-Signal, und gibt vier Abbildungssignale (#1 bis #4) mit Bezug zu vier Unterträgern aus. Diese Konfiguration moduliert jeden Unterträger gemäß QPSK, und dient somit als Codierer für eine Mehrträgermodulation von vier Unterträgern.
Die Codiereinheiten 12-4 dieser Konfiguration nehmen an einem Codieren von Daten teil durch Verwendung von Komplementär-Codes. Die erste der Codiereinheiten 12-4 hat eine Codierrate R₁ = 1/2, und die zweite hat eine Codierrate R₂ = 3/4.
Durch die erste der Codiereinheiten 12-4 erzeugte Codes haben eine Code-Distanz von 4d², und durch die zweite der Codiereinheiten 12-4 erzeugte Codes haben eine Code-Distanz von 2d². Die Kanalqualität von diesen Codes ist 3dB unterschiedlich für ein S/N-Verhältnis.
In dieser Konfiguration haben die von den zwei Codiereinheiten 12-4 ausgegebenen Signale eine reduzierte Spitzenleistung. Und zwar erreicht diese Konfiguration nicht nur zwei unterschiedliche Fehlerschutzausmaße, sondern erzeugt auch Signale mit reduzierter Spitzenleistung.
Hierbei ist eine Spitzenleistungsreduzierung definiert durch die höchste Spitzenleistung. In dieser Konfiguration wird deshalb eine Spitzenleistungsreduzierung P_gain zu 1/2P.
Jedes andere Element als die Codiereinheiten 12-4 arbeitet auf dieselbe Weise wie ein entsprechendes Element der in 9 gezeigten Codiervorrichtung 90. Es sollte jedoch beachtet werden, dass eine Eingabe an die erste Codiereinheit 12-4 4 Bits ist, und eine Eingabe an die zweite Codiereinheit 12-4 6 Bits ist. Ferner gibt jede der Codiereinheiten 12-4 8-Bit codierte Datensignale aus.
13 ist ein Blockdiagramm, das eine andere vereinfachte Version der zweiten Ausführungsform einer Codiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
13 zeigt eine Konfiguration, welche zwei unterschiedliche Fehlerschutzausmaße in einem vier Unterträger verwendenden Mehrträger-Übertragungssystem erreicht. Eine Codiervorrichtung 130 enthält eine Timing- Erzeugungseinheit 13-1, eine Seriell-nach-Parallel-Umwandlungseinheit 13-2, zwei Codiereinheiten 13-4, eine Selektoreinheit 13-5, und eine Abbildungseinheit 13-6.
Die Codiervorrichtung 130 empfängt ein Informationsbitsignal und ein Datenrahmen-Timing-Signal, und gibt vier Abbildungssignale mit Bezug zu vier Unterträgern aus. Diese Konfiguration moduliert jeden Unterträger gemäß QPSK, und dient somit als ein Codierer für eine Mehrträgermodulation von vier Unterträgern.
Die Codiervorrichtung 130 ist nicht mit dem Decodierer 12-3 der Codiervorrichtung 120 bereitgestellt, wodurch eine einfachere Schaltkreiskonfiguration erreicht wird. Jedes Element der Codiervorrichtung 130 arbeitet auf dieselbe Weise wie ein entsprechendes Element der Codiervorrichtung 120, um Signale mit zwei unterschiedlichen Schutzausmaßen und eine reduzierte Spitzenleistung bereitzustellen. Es sollte beachtet werden, dass sämtliche der Codiereinheiten 13-4 immer in einem aktiven Operationszustand sind.
14 ist eine vereinfachte Version der ersten Ausführungsform einer Decodiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Decodiervorrichtung von 14 nimmt an einem Decodieren empfangener codierter Signale basierend auf dem Maximum-Likelihood-Verfahren teil, und kann in Kombination mit der Codiervorrichtung 90 von 9 oder der Codiervorrichtung 110 von 11 verwendet werden.
Eine Decodiervorrichtung 140 von 14 enthält eine Timing-Erzeugungseinheit 14-1, einen Decodierer 14-2, eine Timing-Steuereinheit 14-3, zwei Codiereinheiten 14-4, eine Selektoreinheit 14-5, eine Abbildungseinheit 14-6, eine Code-Distanz-Berechnungseinheit 14-7, eine Code-Distanz-Vergleichseinheit 14-8, eine Minimum-Distanz-Speichereinheit 14-9, eine Timing-Speichereinheit 14-10, und eine Parallel-nach-Seriell-Umwandlungseinheit 14-11.
Die Decodiervorrichtung 140 empfängt ein Code-Rahmen-Timing-Signal und Datensignale (#1 bis #4) mit Bezug zu vier Unterträgern, und gibt ein decodiertes Datensignal durch Decodieren der empfangenen Datensignale aus.
Jedes Element der Decodiervorrichtung 140 arbeitet auf dieselbe Weise wie ein entsprechendes Element der Decodiervorrichtung 70. Es sollte jedoch beachtet werden, dass die erste der Codiereinheiten 14-4 einen 4-Bit Eingang hat, und die zweite der Codiereinheiten 14-4 einen 8-Bit Eingang hat. Ferner gibt jede der Codiereinheiten 14-4 ein aus 8 Bits bestehendes codiertes Datensignal aus. Genau genommen arbeiten die Codiereinheiten 14-4 auf dieselbe Weise wie die Codiereinheiten 9-4 der in 9 gezeigten Codiervorrichtung 90.
15 ist eine vereinfachte Version der zweiten Ausführungsform einer Decodiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Decodiervorrichtung von 15 nimmt an einem Decodieren empfangener codierter Signale basierend auf dem Maximum-Likelihood-Verfahren teil, und kann in Kombination mit der Codiervorrichtung 90 von 9 oder der Codiervorrichtung 110 von 11 verwendet werden.
Eine Decodiervorrichtung 150 von 15 enthält eine Timing-Erzeugungseinheit 15-1, eine Timing-Steuereinheit 15-3, zwei Codiereinheiten 15-4, eine Selektoreinheit 15-5, eine Abbildungseinheit 15-6, eine Code-Distanz-Berechnungseinheit 15-7, eine Code-Distanz-Vergleichseinheit 15-8, eine Minimum-Distanz-Speichereinheit 15-9, eine Timing-Speichereinheit 15-10, und eine Parallel-nach-Seriell-Umwandlungseinheit 15-11.
Die Decodiervorrichtung 150 empfängt ein Code-Rahmen-Timing-Signal und Datensignale (#1 bis #4) mit Bezug zu vier Unterträgern, und gibt ein decodiertes Datensignal durch Decodieren der empfangenen Datensignale aus. Die Operation jedes Elementes ist dieselbe wie die Operation eines entsprechenden Elementes der in 14 gezeigten Decodiervorrichtung 140, außer für die Codiereinheiten 15-4. Die Codiereinheiten 15-4 arbeiten immer, und empfangen nicht das Codier-Aktiv-/Nichtaktiv-Signal.
16 ist eine andere vereinfachte Version der ersten Ausführungsform einer Decodiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Decodiervorrichtung von 16 nimmt an einem Decodieren empfangener codierter Signale basierend auf dem Maximum-Likelihood-Verfahren teil, und kann in Kombination mit der Codiervorrichtung 120 von 12 oder der Codiervorrichtung 130 von 13 verwendet werden.
Eine Decodiervorrichtung 160 von 16 enthält eine Timing-Erzeugungseinheit 16-1, einen Decodierer 16-2, eine Timing-Steuereinheit 16-3, zwei Codiereinheiten 16-4, eine Selektoreinheit 16-5, eine Abbildungseinheit 16-6, eine Code-Distanz-Berechnungseinheit 16-7, eine Code-Distanz-Vergleichseinheit 16-8, eine Minimum-Distanz-Speichereinheit 16-9, eine Timing-Speichereinheit 16-10, und eine Parallel-nach-Seriell-Umwandlungseinheit 16-11.
Die Decodiervorrichtung 160 empfängt ein Code-Rahmen-Timing-Signal und Datensignale (#1 bis #4) mit Bezug zu vier Unterträgern, und gibt ein decodiertes Datensignal durch Decodieren der empfangenen Datensignale aus.
Jedes Element der Decodiervorrichtung 160 arbeitet auf dieselbe Weise wie ein entsprechendes Element der Decodiervorrichtung 140. Es sollte jedoch beachtet werden, dass die erste der Codiereinheiten 16-4 einen 4-Bit Eingang hat, und die zweite der Codiereinheiten 16-4 einen 6-Bit Eingang hat. Ferner gibt jede der Codiereinheiten 16-4 ein aus 8 Bits bestehendes codiertes Datensignal aus. Genau genommen arbeiten die Codiereinheiten 16-4 auf dieselbe Weise wie die Codiereinheiten 12-4 der in 12 gezeigten Codiervorrichtung 120.
17 ist eine andere vereinfachte Version der zweiten Ausführungsform einer Decodiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Decodiervorrichtung von 17 nimmt an einem Decodieren empfangener codierter Signale basierend auf dem Maximum-Likelihood-Verfahren teil, und kann in Kombination mit der Codiervorrichtung 120 von 12 oder der Codiervorrichtung 130 von 13 verwendet werden.
Eine Decodiervorrichtung 170 von 17 enthält eine Timing-Erzeugungseinheit 17-1, eine Timing-Steuereinheit 17-3, zwei Codiereinheiten 17-4, eine Selektoreinheit 17-5, eine Abbildungseinheit 17-6, eine Code-Distanz-Berechnungseinheit 17-7, eine Code-Distanz-Vergleichseinheit 17-8, eine Minimum-Distanz-Speichereinheit 17-9, eine Timing-Speichereinheit 17-10, und eine Parallel-nach-Seriell-Umwandlungseinheit 17-11.
Die Decodiervorrichtung 170 empfängt ein Code-Rahmen-Timing-Signal und Datensignale (#1 bis #4) mit Bezug zu vier Unterträgern, und gibt ein decodiertes Datensignal durch Decodieren der empfangenen Datensignale aus. Die Operation jedes Elementes ist dieselbe wie die Operation eines entsprechenden Elementes der in 16 gezeigten Decodiervorrichtung 160, außer für die Codiereinheiten 17-4. Die Codiereinheiten 17-4 sind immer im Betrieb, und empfangen nicht das Codier-Aktiv-/Nichtaktiv-Signal.
18A und 18B sind Diagramme, die eine Bitfehlerratenleistung in Beziehung zu einem S/N-Verhältnis gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen.
Die in 18A und 18B gezeigten Bitfehlerraten-Charakteristika werden erhalten, wenn die Codiervorrichtung 120 von 12 oder die Codiervorrichtung 130 von 13 verwendet werden. 18A zeigt die Bitfehlerratenleistung in Beziehung zu dem S/N-Verhältnis in einem Fall, wo ein AWGN-Kanal verwendet wird. 18B veranschaulicht die Bitfehlerratenleistung in Beziehung zu dem S/N-Verhältnis über einen Schwundkanal.
In den Figuren gibt CODE1 die durch die erste Codiereinheit mit der Codierrate R₁ = 1/2 erhaltene Leistung an, und CODE2 gibt die durch die zweite Codiereinheit mit der Codierrate R₂ = 3/4 erhaltene Leistung an.
Wie in den Figuren gezeigt, erreicht die Verwendung der zwei Codiereinheiten zwei unterschiedliche Fehlerraten. Unter der Bedingung des Verwendens eines AWGN-Kanals, wie in 18A gezeigt, unterscheidet sich die BER (Bitfehlerrate) um einen Faktor von Einhundert an einer Stelle, wo das S/N-Verhältnis 7dB ist. In der Schwundumgebung, wie in 18B gezeigt, unterscheidet sich die BER um einen Faktor von Zehn an einer Stelle, wo das S/N-Verhältnis 15dB ist.
In der vorliegenden Erfindung ist die durch die Codiervorrichtung durchgeführte Codieroperation separat und unabhängig zwischen unterschiedlichen Mehrträgersymbolen. Diese Konfiguration erfordert nicht ein Verschachteln bzw. Interleaven, welches zu einem Anstieg in der Speichergröße und einer Decodierverzögerung führt.
Wie oben beschrieben, trägt die vorliegende Erfindung zu einem Codieren einer variierenden Code unterscheidenden Leistung bei, d.h. einem Codieren einer variierenden minimalen Code-Distanz, für ein Code-Wort mit n Signalpunkten mit Bezug zu jeder Mehrträgersymbol-Dauer, und ändert aufeinanderfolgend die minimale Code-Distanz in dem n Unterträger verwendenden Mehrträger-Übertragungssystem, wodurch unterschiedliche Kanalqualitäten innerhalb eines Datenrahmens zum Erreichen einer effizienten Übertragung bereitgestellt werden.
Ferner werden Codes mit einer reduzierten Spitzenleistung bei einem solchen Codieren verwendet, wodurch eine Reduzierung in einer Spitzenleistung als auch ein Bereitstellen unterschiedlicher Kanalqualitäten erreicht werden.
Darüber hinaus kann die Codiervorrichtung eine Timing-Erzeugungseinheit, eine Seriell-nach-Parallel-Umwandlungseinheit, einen Decodierer, eine gewünschte Anzahl von Codiereinheiten, eine Selektoreinheit, und eine Abbildungseinheit umfassen. In dieser Konfiguration ist die Anzahl von Codiereinheiten frei gewählt, um mit der Anzahl unterschiedlicher, in dem System erforderlicher, Kanalqualitäten übereinzustimmen. Ferner kann eine Variation dieser Konfiguration getätigt werden durch Entfernen des Decodierers, wodurch die Schaltkreisstruktur vereinfacht wird.
Auf der Empfängerseite werden durch das oben beschriebene Codierschema erhaltene codierte Daten mit unterschiedlichen minimalen Code-Distanzen basierend auf dem Maximum-Likelihood-Verfahren decodiert. Solche eine Konfiguration erreicht Kanalqualitäten, die eine Empfangsleistung zeigen, die sich um einen Faktor von mehr als Zehn in einer Schwundumgebung ohne Verwendung eines Interleavers unterscheidet.
Die Decodiervorrichtung zum Erreichen des oben beschriebenen Decodierschemas enthält eine Timing-Erzeugungseinheit, einen Decodierer, eine Timing-Steuereinheit, eine Selektoreinheit, eine Abbildungseinheit, eine Code-Distanz-Berechnungseinheit, eine Code-Distanz-Vergleichseinheit, eine Minimum-Distanz-Speichereinheit, eine Timing-Speichereinheit, und eine Parallel-nach-Seriell-Umwandlungseinheit. Die Verwendung dieser Konfiguration ermöglicht es, eine gewünschte Anzahl von Kanalqualitäten durch einfaches Ändern der Anzahl der Codiereinheiten zu bewältigen. Ferner ermöglicht ein Entfernen des Decodierers aus der Decodiervorrichtung ein Implementieren einer Variation der Decodiervorrichtung basierend auf einer einfacheren Schaltkreisstruktur.
Ferner ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt, sondern es können vielfältige Variationen und Modifizierungen getätigt werden, ohne von dem Bereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen.

Claims

Verfahren zum Bereitstellen eines ungleichen Fehlerschutzes bei einer Mehrträgerübertragung, die Schritte umfassend zum: Codieren von Daten für eine Mehrträgersymbol-Dauer durch einen Codierprozess einer gegebenen minimalen Code-Distanz, wobei die gegebene minimale Code-Distanz ein Minimum einer Distanz zwischen zwei Codes ist, die im N-dimensionalen Code-Raum mit N Unterträgern gemessen wird, wobei jeder der Unterträger eine unterschiedliche Frequenz hat, und Ändern der minimalen Code-Distanz für jede Mehrträgersymbol-Dauer durch Ändern des Codierprozesses.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei der Codierprozess eine Menge von Codes verwendet, so dass ein der Menge von Codes entsprechendes Mehrträger-moduliertes Signal eine Spitzenleistung geringer als eine vorbestimmte Schwelle hat.
Codiervorrichtung (40, 50) zum Bereitstellen eines ungleichen Fehlerschutzes bei einer Mehrträgerübertragung, umfassend: eine Vielzahl von Codiereinheiten (4-4, 5-4), wobei jede betriebsfähig ist zum Codieren eines entsprechenden Datenrahmens eines Informationssignals für eine Mehrträgersymbol-Dauer durch einen Codierprozess einer gegebenen minimalen Code-Distanz, wobei die gegebene minimale Code-Distanz ein Minimum einer Distanz zwischen zwei Codes ist, die im N-dimensionalen Code-Raum mit N Unterträgern gemessen wird, wobei jeder der Unterträger eine unterschiedliche Frequenz hat, wobei jede Codiereinheit betriebsfähig ist zum Gebrauchen einer jeweiligen Codemenge mit einer zu dieser Codiereinheit spezifischen jeweiligen Codierrate, um ein codiertes Datensignal auszugeben; eine Selektoreinheit (4-5, 5-5), die ausgebildet ist zum sukzessiven Auswählen einer der Vielzahl von Codierungseinheiten (4-4, 5-4), pro Mehrträgersymbol und ausgebildet ist zum Ausgeben des codierten Datensignals, das von der ausgewählten einen der Vielzahl von Codiereinheiten (4-4, 5-4) geliefert ist; und eine Abbildungseinheit (4-6, 5-6), die ausgebildet ist zum Abbilden der codierten Datensignalausgabe von der Selektoreinheit (4-5, 5-5) auf komplexe Signale entsprechend den Unterträgern.
Codiervorrichtung (40, 50) gemäß Anspruch 3, ferner umfassend: eine Timing-Erzeugungseinheit (4-1, 5-1), die ausgebildet ist zum Erzeugen eines ein Timing eines Codierens anzeigenden Timing-Signals; und eine Seriell-nach-Parallel-Umwandlungseinheit (4-2, 5-2), die ausgebildet ist zum Umwandeln des Informationsbitsignals von seriellen Daten in parallele Daten bezüglich Datenrahmen davon basierend auf dem Timing-Signal, und ausgebildet ist zum Liefern der parallelen Daten an die Vielzahl von Codiereinheiten (4-4, 5-4).
Codiervorrichtung (40, 50) gemäß Anspruch 4, ferner einen Decodierer (4-3) umfassend, der ausgebildet ist zum Erzeugen von Aktiv-/Nichtaktiv-Steuersignalen basierend auf dem Timing-Signal, wobei die durch den Decodierer erzeugten Steuersignale nur eine der Vielzahl von Codiereinheiten (4-4) zu einer Zeit aktivieren.
Decodiervorrichtung zum Decodieren von durch eine Vielzahl von Unterträgern in einem Multiträgerübertragungssystem übertragenen Decodiercodes mit einer Vielzahl von Decodiereinheiten (6-1), von denen jede ausgebildet ist zum Decodieren eines entsprechenden empfangenen Codes basierend auf einem Maximum-Likelihood-Verfahren durch einen Decodierprozess einer gegebenen minimalen Code-Distanz, wobei die gegebene minimale Code-Distanz ein Minimum einer Distanz zwischen zwei Codes ist, die im N-dimensionalen Code-Raum mit N Unterträgern gemessen wird, wobei jeder der Unterträger eine unterschiedliche Frequenz hat, und bei einer für eine entsprechende Decodierungseinheit (6-1) spezifischen Decodierrate.
Decodiervorrichtung (70, 80) zum Decodieren empfangener Signale entsprechend einer Vielzahl von in einem Multiträgerübertragungssystem übertragenen Unterträgern, umfassend: eine Timing-Steuereinheit (7-3, 8-3), die ausgebildet ist zum Erzeugen von Datensteuersignalen, so dass jedes der Datensteuersignale über eine Zeit variiert, um verschiedene Muster innerhalb einer entsprechenden Mehrträgersymbol-Dauer zu präsentieren; eine Vielzahl von Codiereinheiten (7-4, 8-4), von denen jede ausgebildet ist zum Codieren eines entsprechenden eines der Datensteuersignale durch einen Codierprozess einer gegebenen minimalen Code-Distanz, wobei die gegebene minimale Code-Distanz ein Minimum einer Distanz zwischen zwei Codes ist, die im N-dimensionalen Code-Raum mit N Unterträgern gemessen wird, wobei jeder der Unterträger eine unterschiedliche Frequenz hat, wobei jede Codiereinheit operationsfähig ist zum Ausgeben eines codierten Bitsignals; eine Abbildungseinheit (7-6, 8-6), die ausgebildet ist zum Abbilden der codierten Bitsignalausgabe von einer ausgewählten einen der Vielzahl von Codiereinheiten (7-4, 8-4) auf komplexe Signale entsprechend den Unterträgern; und eine Code-Distanz-Berechnungseinheit (7-7, 8-7), die ausgebildet ist zum Berechnen einer Code-Distanz zwischen den komplexen Signalen und dem empfangenen Signal bezüglich jedes der verschiedenen Muster des entsprechenden einen der Datensteuersignale innerhalb einer entsprechenden Mehrträgersymbol-Dauer, wobei eines der verschiedenen Muster, eine kleinste Code-Distanz bereitstellend, als ein Decodierergebnis der entsprechenden empfangenen Signale ausgewählt ist.
Decodiervorrichtung (70) gemäß Anspruch 7, ferner umfassend: eine Timing-Erzeugungseinheit (7-1), die ausgebildet ist zum Erzeugen eines ein Timing eines Decodierens anzeigenden Timing-Signals; und einen Decodierer (7-2), der ausgebildet ist zum Erzeugen von Codier-Aktiv-/Nichtaktiv-Steuersignalen basierend auf dem Timing-Signal, wobei die durch den Decodierer erzeugten Steuersignale nur eine der Vielzahl von Codiereinheiten (7-4) zu einer Zeit aktivieren.
Decodiervorrichtung (70, 80) gemäß Anspruch 7, ferner eine Selektoreinheit (7-5, 8-5) umfassend, die ausgebildet ist zum sukzessiven Auswählen einer der Vielzahl von Codiereinheiten (7-4, 8-4), und die ausgebildet ist zum Liefern des codierten Bitsignals der ausgewählten einen der Vielzahl von Codiereinheiten (7-4, 8-4) an die Abbildungseinheit (7-6, 8-6).