DE60131911T2

DE60131911T2 - Vorrichtung und Verfahren zur TFCI-Codierung in einem mobilen Kommunikationssystem

Info

Publication number: DE60131911T2
Application number: DE2001631911
Authority: DE
Inventors: Jae-Yoel Kunpo-shi KIM; Hyun-Woo Suwon-shi Lee; Seong-III Kunpo-shi Park; Ho-Kyu Choi
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2000-06-12
Filing date: 2001-06-12
Publication date: 2008-04-10
Anticipated expiration: 2021-06-13
Also published as: EP1513263A1; CN1533045A; CN1383622A; DE60131911D1; CA2381827A1; KR20010112014A; EP1208654A1; CN1323491C; US7165208B2; AU6436801A; DE60107800T2; DE60107800D1; US20020013926A1; JP4021879B2; US20040216025A1; JP2004503981A; EP1208654A4; JP3993093B2; AU770492B2; JP2004357323A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Feld der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf eine Vorrichtung und Verfahren für einen TFCI (Transport Format Combination Indicator/Transportformatkombinationsindikator) Codegenerator in einem mobilen CDMA Kommunikationssystem, und im Speziellen auf eine Vorrichtung und Verfahren für das Codieren eines TFCI in einem NB-TDD (Narrowband Time Division Duplex/Schmalbandzeitaufteilungsduplex) mobilen Kommunikationssystem.
2. Beschreibung des technischen Feldes
Im Allgemeinen überträgt ein mobiles CDMA Kommunikationssystem (oder ein IMT-2000-System) Datenrahmen (data frames) für zahlreiche Dienste, wie z.B. Sprachdienst, einen Bilderdienst und alle Datendienste zusammen, unter Benutzung eines einzigen physikalischen Kanals. Solche Dienstrahmen (service frames) werden bei einer festen Datenrate oder einer variablen Datenrate übertragen. Bei den verschiedenen Diensten, die bei einer festen Datenrate übertragen werden, ist es nicht notwendig, den Empfänger über die Spreizrate (spreading rate) des jeweiligen Dienstrahmens zu informieren. Jedoch in Hinblick auf die Dienste bei einer variablen Datenrate, ist es notwendig, den Empfänger über die Spreizrate des jeweiligen Dienstrahmens zu informieren. In einem IMT-2000-System ist die Datenrate umgekehrt proportional zu der Datenspreizrate.
Wenn die jeweiligen Dienste unterschiedliche Rahmentransferraten benutzen, ist ein TFCI benutzt, um eine Kombination der derzeitig übertragenen Dienste anzuzeigen. Das TFCI stellt den korrekten Empfang der jeweiligen Dienste sicher.
1 illustriert ein Beispiel, in welchem ein NB-TDD-Kommunikationssystem das TFCI benutzt. Herbei wendet das NB-TDD-System eine 8-PSK (8faches Phase Shift Keying)-Modulation für Hochgeschwindigkeitsübertragung, und die TFCI-Bits werden codiert auf eine Codelänge der Länge 48 vor der Übertragung. Wie in 1 gezeigt, wird ein Rah men eingeteilt in zwei Unterrahmen, den Unterrahmen #1 und den Unterrahmen #2. Jeder Unterrahmen besteht aus 7 Zeitscheiben (Time Slots) TS#0-TS#6. Von den 7 Zeitscheiben werden die ungerade nummerierten Zeitscheiben TS#0, TS#2, TS#4 und TS#6 für eine Aufwärtsverbindung (uplink) von einer Mobilstation zu einer Basisstation verwendet, während die gerade nummerierten Zeitscheiben TS#1, TS#3, und TS#5 für die Abwärtsverbindung (downlink) von einer Basisstation zu einer Mobilstation verwendet werden. Jede Zeitscheibe hat eine Struktur, in welcher Datensymbole, ein erster Teil von TFCI, ein Zwischensignal, SS-Symbole, TPC-Symbole, ein zweiter Teil des TFCI, Datensymbole und GP sequenziell zeitgebündelt werden.
2 illustriert eine Struktur eines Transmitters zum Übertragen eines Rahmens in einem konventionellen NB-TDD-Kommunikationssystem. In Bezug auf 2 codiert ein TFCI-Codierer 200 ein eingegebenes TFCI und gibt ein TFCI-Symbol aus. Ein erster Multiplexer (MUX) 210 bündelt die TFCI-Symbole, welche von dem TFCI-Codierer 200 ausgegeben wurden, und andere Signale. Hier, die anderen Signale beziehen sich auf das Datensymbol, das SS-Symbol und das TCP-Symbol beinhaltet jede Scheibe von 1. Das heißt, der erste Multiplexer 210 bündelt die TFCI-Symbole und die anderen Signale bis auf das Midamble-Signal von 1. Ein Kanalspreizer (channel speader) 220 spreizt die Kanäle der Ausgabe des ersten Multiplexer 210 durch Bündeln durch einen vorgegebenen orthogonalen Code. Ein Scrambler 230 verschlüsselt die Ausgabe des Kanalspreizers 220 durch Multiplikation mit einem Scramblingcode. Ein zweiter Multiplexer 240 bündelt die Ausgabe des Scramblers 230 und das Midamble-Signal wie in 1 gezeigt. Hier erzeugen der erste Multiplexer 210 und der zweite Multiplexer 240 die Rahmenstruktur von 1 unter Kontrolle eines Controllers (nicht gezeigt).
3 zeigt eine Struktur eines Empfängers in dem konventionellen NB-TDD-Kommunikationssystem. In Bezug auf 3, ein erster Demultiplexer 340 zerlegt ein Eingaberahmensignal unter der Kontrolle eines Controllers (nicht gezeigt) und gibt ein Midamble-Signal und andere Signale aus. Hier beinhalten die anderen Signale das TFCI-Symbol, das Datensymbol, das SS-Symbol und das TCP-Symbol. Ein Entschlüssler (Descrambler) 330 entschlüsselt die anderen Signale, welche von dem Demultiplexer 340 ausgegeben wurden durch Multiplizieren mit einem Scramblingcode. Ein Kanalentspreizer 320 entspreizt Kanalweise die Ausgabe des Descramblers 330 durch Multiplizieren mit einem orthogonalen Code. Ein zweiter Demultiplexer 310 zerlegt das Signal, welches von dem Kanalentspreizer 320 ausgegeben wurde, in die TFCI-Symbole und andere Signale, unter der Kontrolle des Controllers. Hier beinhalten die anderen Signale das Datensymbol, das SS-Symbol und das TCP-Symbol. Ein TFCI-Decoder 300 decodiert das TFCI-Symbol, welches von dem zweiten Demultiplexer 310 ausgeben wurde und gibt die TFCI-Bits aus.
Das TFCI besteht aus 1 bis 2 Bits zum Anzeigen 1 bis 4 Kombinationen der Dienste, bestehend aus 3 bis 5 Bits zum Anzeigen von 8 bis 32 Kombinationen der Dienste oder besteht aus 6 bis 10 Bits, um 64 bis 1024 Kombinationen der Dienste anzuzeigen. Da das TFCI eine unentbehrliche Information darstellt, wenn der Empfänger die bezüglichen Dienstrahmen analysiert, könnte ein Übertragungsfehler des TFCI den Empfänger vom korrekten Analysieren der bezüglichen Dienstrahmen abhalten. Deshalb ist das TFCI codiert unter Benutzung eines Fehlerkorrekturcodes, so dass, selbst wenn ein Übertragungsfehler auftritt, der Empfänger den Fehler korrigieren kann.
4 zeigt ein Schema für das Codieren des TFCI unter Benutzung eines Fehler korrigierenden Codes gemäß dem Stand der Technik. In Bezug auf 4, ein erweiterter Reed-Muller-Codierer 400 codiert eine 10-Bit TFCI-Eingabe und gibt ein 32-Symbol TFCI-Codewort aus. Ein Wiederholer oder Repeater 410 gibt intakte gerade nummerierte Symbole des ausgegebenen TFCI-Codewortes aus, welche von dem erweiterten Reed-Muller-Codierer 400 ausgegeben wurden und wiederholt die ungerade nummerierten Symbole, dabei werden insgesamt 48 codierte Symbole ausgegeben. In 4 wird ein weniger als 10-Bit TFCI konstruiert, um ein 10-Bit-Format zu erhalten, durch Auffüllen mit einem Wert gleich "0" von dem MSB (signifikantestes Bit/Most Significant Bit), d.h. von dem Bit ganz links. Der (32, 10) erweiterte Reed-Muller-Codierer 400 ist offenbart in der koreanischen Patentanmeldung Nr. 1999-27932 .
In dem (32, 10) erweiterten Reed-Muller-Codierer 400 ist eine Minimaldistanz zwischen den Codes gleich 12. Nach Wiederholung ist ein eingegebener Code umgewandelt in einen (48, 10) Code mit einer Minimaldistanz von 16. Im Allgemeinen wird eine Fehlerkorrekturfähigkeit eines binären Linearcodes bestimmt in Abhängigkeit von der minimalen Distanz zwischen den binären Linearcodes. Die minimale Distanz (dmin) zwischen den binären Linearcodes um optimale Codes zu werden, ist offenbart in einer Veröffentlichung mit dem Titel "An Updated Table of Minimum-Distance Bounds for Binary Linear Codes" (A. E. Brouwer and Tom Verhoeff, IEEE Transactions an information Theory, Band 39, Nr. 2, März 1993).
Diese Veröffentlichung offenbart, dass die Minimaldistanz, welche für binäre Linearcodes benötigt wird, um 48-Bit-Ausgaben von einer 10-Bit-Eingabe zu erhalten, 19 bis 20 ist. Jedoch da der Codierer 400 eine Minimaldistanz von 16 aufweist, hat das Fehlerkorrekturcodierschema von 4 keine optimalen Codes, was ein Ansteigen in der TFCI-Fehlerwahrscheinlichkeit in der gleichen Kanalumgebung bewirkt. Wegen dem TFCI-Fehler kann der Empfänger eine Rate der Datenrahmen fehlbestimmen und decodiert die Datenrahmen mit der fehlbestimmten Rate, wobei die Rahmenfehlerrate (FER Frame Error Rate) ansteigt. Deshalb ist es wichtig, eine Rahmenfehlerrate eines Fehlerkorrekturcodierers für das Codieren des TFCI zu minimieren.
ETSI TS 125 212 Universal Mobile Telecommunications Systems (UMTS); Multiplexing and Channel Coding (FDD), ETSI TS 125 212, Band 3.1.1, Januar 200 bezieht sich auf das Multiplexen und Kanalcodieren in einem UMTS-System. Das Codieren eines Transportformat-Kombinationsindikatorbits ist beschrieben unter Benutzung eines (32, 10) Untercodes eines zweiter Ordnung Reed-Muller-Codes.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine verbesserte Vorrichtung und Verfahren zur Verfügung zu stellen für das Codieren von k aufeinander folgenden Eingabebits, welche ein TFCI anzeigen, von nacheinander übertragenen Rahmen in eine Sequenz von m-Symbolen in einem mobilen NB-TDD Kommunikationssystem.
Diese Aufgabe ist gelöst durch die unabhängigen Ansprüche. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Es ist ein Aspekt der vorliegenden Erfindung eine (48, 10) Codier- und Decodier-Vorrichtung und Verfahren für das Codieren eines TFCI zur Verfügung zu stellen.
Es ist ein Aspekt der vorliegenden Erfindung einen Apparat und Verfahren für das Codieren eines TFCI in einem mobilen NB-TDD CDMA Kommunikationssystem zur Verfügung zu stellen.
Es ist ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung einen Apparat und ein Verfahren für das Decodieren eines TFCI in einem mobilen NB-TDD CDMA Kommunikationssystem zur Verfügung zu stellen.
Es wird eine Vorrichtung für das Codieren von k aufeinander folgenden Eingaben, welche ein TFCI anzeigen, für jedes von nacheinander übertragenen Rahmen in eine Sequenz von m-Symbolen in einem mobilen NB-TDD Kommunikationssystem bereitgestellt. Ein Codierer codiert die k-Eingabebits in einer Sequenz von mindestens 2ⁿ-Symbolen, wobei 2ⁿ > m ist unter Benutzung eines erweiterten Reed-Muller-Codes von einer Kasami-Sequenz. Ein Punktierer führt das Punktieren durch an einer Sequenz von 2²-Symbolen von dem Codierer zum Ausgeben einer Sequenz von m-Symbolen.
Vorzugsweise beinhaltet der Codierer: einen 1-Bitgenerator zum Erzeugen einer Sequenz von selbigen Symbolen, einen Basisorthogonalsequenzgenerator zum Erzeugen einer Vielzahl von Basisorthogonalsequenzen; einen Basismaskensequenzgenerator zum Erzeugen einer Vielzahl von Basismaskensequenzen; und eine Vorrichtung zum Empfangen des TFCI, beinhaltend einen ersten Informationsteil, welcher die Umwandlung in eine Biorthogonalsequenz anzeigt, einen zweiten Informationsteil, welcher die Umwandlung in eine Orthogonalsequenz anzeigt und einen dritten Informationsteil, welcher die Umwandlung in eine Maskensequenz anzeigt. Diese Vorrichtung dient auch zum Erzeugen der Sequenz von 2ⁿ-Symbolen, durch Kombination einer Orthogonalsequenz, welche aus den Basisorthogonalsequenzen ausgewählt wurde, von dem zweiten Informationsteil, eine Biorthogonalsequenz, konstruiert durch Kombination aus der ausgewählten Orthogonalsequenz und denselben Symbolen, ausgewählt durch den ersten Informationsteil, und eine Maskensequenz, ausgewählt durch den dritten Informationsteil.
Vorzugsweise beinhaltet die Vorrichtung einen ersten Multiplizierer zum Multiplizieren derselben Symbole mit dem ersten Informationsteil; eine Vielzahl von zweiten Multiplizierern für das Multiplizieren der Basisorthogonalsequenzen mit TFCI-Bits, welche das zweite Informationsteil darstellen; eine Vielzahl von dritten Multiplizierern für das Multiplizieren der Basismaskensequenzen mit TFCI-Bits, welche das dritte Informationsteil darstellen; und einen Addierer für das Erzeugen der Sequenzen von 2ⁿ-Symbolen durch Addieren der Ausgaben der ersten bis dritten Multiplizierer.
Um das obige und andere Aufgaben zu erzielen, ist gegeben, ein Verfahren für das Codieren von 10 aufeinander folgenden Eingabebits, welche ein TFCI angeben eines jeden von nacheinander übertragenen Rahmen in eine Sequenz von 48 codierten Symbolen in einem mobilen NB-TDD Kommunikationssystem, beinhaltend: das Erzeugen von ersten Sequenzen, welche punktierte Orthogonalsequenzen der Länge 48 aufweisen; Erzeugen von zweiten Sequenzen, welche punktierte Maskensequenzen der Länge 48 aufweisen; Multiplizieren der ersten Sequenzen mit jedem zugehörigen TFCI-Bit und die zweiten Sequenzen mit jedem zugehörigen TFCI-Bit; und Addieren jeder präsentierenden Sequenz, welche durch die Multiplikation berechnet wurden und Ausgeben der Sequenz von 48 Symbolen, wobei die punktierten Orthogonalsequenzen und die punktierten Maskensequenzen sind, welche durch die Punktierung der folgenden Positionen aus den Walsh Codes der Länge 64 und den Masken der Länge 64 erzeugt wurden {0, 4, 8, 13, 16, 20, 27, 31, 34, 38, 41, 44, 50, 54, 57, 61}.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die obige und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlicher durch die folgende detaillierte Beschreibung im Zusammenspiel mit den begleitenden Zeichnungen, in welchen:
1 ein Diagramm ist, welches ein Rahmenformat illustriert, welches in einem konventionellen NB-TDD CDMA Kommunikationssystem verwendet wird;
2 ein Diagramm ist, welches eine Struktur eines Transmitters für das Übertragen eines Rahmens in einem konventionellen NB-TDD Kommunikationssystem illustriert;
3 ein Diagramm ist, welches eine Struktur eines Empfängers für das konventionelle NB-TDD Kommunikationssystem illustriert;
4 ein Diagramm ist, welches ein Schema für das Codieren eines TFCI unter Benutzung eines Fehler korrigierenden Codes gemäß dem Stand der Technik illustriert;
5 ein Diagramm ist, welches ein Schema für das Codieren eines linearen Fehler korrigierenden Codes illustriert;
6 ein Ablaufdiagramm ist, welches eine Prozedur für das Erzeugen einer Maskenfunktion unter Benutzung einer Kasami-Sequenzfamilie illustriert;
7A ein Diagramm ist, welches eine Vorrichtung für das Codieren eines TFCI gemäß eines ersten Beispiels der vorliegenden Erfindung illustriert;
7B ein Diagramm ist, welches eine Vorrichtung für das Codieren eines TFCI gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustriert;
8 ein Flussdiagramm ist, welches eine Operation illustriert, welche von dem Codierer der 7A durchgeführt wird;
9 ein Diagramm ist, welches eine Vorrichtung für das Decodieren eines TFCI gemäß eines Beispiels der vorliegenden Erfindung illustriert;
10 ein Flussdiagramm ist, welches eine Operation illustriert, welche von dem Komparator der 9 durchgeführt wird;
11 ein Diagramm ist, welches eine Struktur von 1024 Codes illustriert, welche ausgegeben werden von einem (64, 10) Codierer gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
12 ein Flussdiagramm ist, welches eine Operation illustriert, welche von dem Codierer der 7B durchgeführt wird.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird jetzt in Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. In der nachfolgenden Beschreibung werden wohlbekannte Funktionen oder Konstruktionen nicht beschrieben, da sie unnötig ins Detail gehen würden und damit die Erfindung verschleiern würden.
Ein mobiles CDMA Kommunikationssystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung benutzt erweiterte (extended) Reed-Muller-Codes, um optimale Codes zu erzeugen, wenn ein TFCI codiert wird. Im Allgemeinen beinhaltet eine Maßnahme, d.h. ein Parameter, der die Leistungsfähigkeit eines linearen Fehlerkorrekturcodes anzeigt, die Verteilung einer Hamming-Distanz eines Codeworts auf einen Fehler korrigierenden Code. Die Hamming-Distanz bezieht sich auf die Nummer der Nicht-Null-Symbole in den bezüglichen Codeworten. Das heißt, bei einem Codewort "0111" ist die Anzahl der 1 in dem Codewort, d.h. die Hamming-Distanz, 3. Der kleinste Wert unter den Hamming-Distanzen von einigen Codewörtern wird als minimale Distanz oder Mindestabstand (dmin) bezeichnet. Der lineare Fehlerkorrekturcode hat eine überlegene Fehlerkorrekturleistungsfähigkeit, da die Minimaldistanz mehr und mehr ansteigt.
Der erweiterte Reed-Muller-Code kann von einer Sequenz abgeleitet werden, welche durch die Summe (oder XOR) einer spezifischen Sequenz und einer m-Sequenz bestimmt wird. Um eine Sequenzenfamilie (oder Gruppe) zu benutzen, welche die Summe der Sequenzen als seine Elemente beinhaltet, muss die Sequenzenfamilie eine große Minimaldistanz aufweisen. Solche eine spezielle Sequenzenfamilie beinhaltet eine Kasami-Sequenzenfamilie, eine Gold-Sequenzenfamilie und eine Kerdock-Codefamilie. Solch spezifische Sequenzen weisen eine Minimaldistanz von (2^2m – 2^m)/2 auf, für die volle Länge von L = 2^2m, und eine Minimaldistanz von 2^2m – 2^m für die volle Distanz L = 2^2m+1. Das heißt, die Minimaldistanz ist 28 für die volle Länge 64.
Es folgt nun eine Beschreibung eines Verfahren für das Erzeugen eines erweiterten Fehlerkorrekturcodes, welcher ein linearer Fehlerkorrekturcode ist, der eine hohe Leistungsfähigkeit aufweist, unter Benutzung der oben erwähnten Sequenzenfamilien.
Gemäß der Codierungstheorie existiert eine Spaltenpermutationsfunktion zum Erzeugen eines Walsh-Codes durch das zyklische Verschieben der m-Sequenz. Die m-Sequenz wird zu einem Walsh-Code, wenn die Sequenzen, beinhaltet in der spezifischen Sequenz und der m-Sequenz, eine Spaltenpermutation unterworfen werden unter Benutzung der Spaltenpermutationsfunktion. Die minimale Distanz durch die Summe (XOR) der spezifischen Sequenz und des Walsh-Codes genügen der Eigenschaft des optimalen Codes. Hierin wird eine Sequenz, erhalten durch Spaltpermutation der spezifischen Sequenz, als Maskenfunktion (oder Maskensequenz) bezeichnet. 5 illustriert ein Schema für das Codieren eines linearen Fehler korrigierenden Codes. Wie illustriert, bildet die vorliegende Erfindung ein TFCI-Codierschema für das Erzeugen eines kompletten codierten Symbols (oder TFCI-Codewort) durch Addieren eines ersten codierten Symbols (oder Maskenfunktion), erzeugt durch ein erstes TFCI-Bit, und eines zweiten codierten Symbols (oder Orthogonalcode), erzeugt durch ein zweites TFCI-Bit.
In Bezug auf 5 werden zu übertragende TFCI-Bits eingeteilt in ein erstes TFCI-Bit und ein zweites TFCI-Bit und dann an einen Maskenfunktionserzeuger 502 und einen Walsh-Code Erzeuger 504 jeweilig geliefert. Der Maskenfunktionserzeuger 502 gibt eine gegebene Maskensequenz aus durch das Codieren des ersten TFCI-Bits und der Walsh-Code Erzeuger 504 erzeugt eine gegebene Orthogonalsequenz durch das Codieren des zweiten TFCI-Bits. Ein Addierer 510 addiert (XOR) die Maskensequenz von dem Maskenfunktionserzeuger 502 und die Orthogonalsequenz von dem Orthogonalcodeerzeuger 504 und gibt ein komplettes TFCI-Codewort (oder TFCI codiertes Symbol) aus. Der Maskenfunktionserzeuger 502 kann eine Maskensequenz aufweisen, welche mit jedem Satz der ersten TFCI-Bits in der Form einer Codiertabelle verbunden ist. Der Orthogonalcodeerzeuger 504 kann ebenso Orthogonalsequenzen aufweisen, welche mit jedem Satz von den zweiten TFCI-Bits in der Form einer Codiertabelle verbunden sind.
Es folgt eine Beschreibung eines Verfahrens zum Erzeugen der Maskenfunktionen (oder Maskensequenzen) in dem Fall, wenn ein (2ⁿ, n + k)-Code erzeugt wird unter Benutzung der Kasami-Sequenz. Hier bezeichnet "(2ⁿ, n + k)-Code" einen Code für die Ausgabe eines TFCI-Codewortes (oder codiertes Symbol), beinhaltet von 2ⁿ-Symbolen durch Empfangen (n + k) TFCI-Bits (Eingabeinformationsbits). Es ist bekannt, dass die Kasami-Sequenz repräsentiert wird durch die Summe von unterschiedlichen m-Sequenzen. Daher, um den (2ⁿ, n + k)-Code zu erzeugen, muss eine Kasami-Sequenz der Länge 2ⁿ – 1 erzeugt werden. Die Kasami-Sequenz ist äquivalent zu der Summe einer m-Sequenz, erzeugt durch ein erzeugendes Polynom (oder Generatorpolynom) f1(x) und eine Sequenz, erhalten durch das Wiederholen 2^(n/2) + 1-malig eine Sequenz der Länge 2^(n/2) – 1, erhalten durch Dezimieren der m-Sequenz in einer Einheit von 2^(n/2 ⁾ + 1. Zusätzlich, wenn das erzeugende Polynom bestimmt ist, können die bezüglichen m-Sequenzen m(t), d.h. m₁(t) und m₂(t) berechnet werden unter Benutzung der Spur gemäß der Gleichung (1). Gleichung (1)
In Gleichung (1) bezeichnet A einen Wert, der gemäß eines Anfangswertes der m-Sequenz bestimmt wird, α bezeichnet eine Wurzel (oder Nullstelle) des erzeugenden Polynoms () und n bezeichnet den Grad des erzeugenden Polynoms.
6 bezeichnet eine Prozedur zum Erzeugen der Maskenfunktion in dem Fall, in dem der (2ⁿ, n + k)-Code (d.h. ein Code zum Ausgeben eines 2ⁿ-Bit codierten Symbols durch Empfangen (n + k)-Eingabeinformationsbits) erzeugt wird unter Benutzung der Kasami-Sequenz unter den oben erwähnten Sequenzen. Es ist bekannt, dass die Kasami-Sequenz repräsentiert wird durch die Summe von verschiedenen m-Sequenzen. Daher, um den (2ⁿ, n + k)-Code zu erzeugen, muss zuerst eine Kasami-Sequenz der Länge 2ⁿ – 1 erzeugt werden. Die Kasami-Sequenz, wie zuvor beschrieben, wird erzeugt durch eine Summe von einer m-Sequenz durch ein erzeugendes Polynom f1(x) und einer Sequenz, erhaltend durch 2⁽ ^n/2 ⁾ + 1-maliges Wiederholen einer Sequenz der Länge 2⁽ ^n/2 ⁾ + 1, bestimmt durch Dezimieren der m-Sequenz in einer Einheit von 2⁽ ^n/2 ⁾ + 1.
In Bezug auf 6, in Schritt 610, eine m-Sequenz m₁(t), erzeugt durch das erzeugende Polynom f1(x) und einer Sequenz m₂(t), erhalten durch 2⁽ ^n/2 ⁾ + 1-maliges Wiederholen einer Sequenz der Länge 2⁽ ^n/2 ⁾ – 1, welche durch Dezimieren der m-Sequenz m₂(t) in einer Einheit von 2⁽ ^n/2 ⁾ + 1 erhalten wird, werden berechnet gemäß Gleichung (1). In Schritt 620, einer Spaltenpermutationsfunktion σ(t) zum Konvertieren der m-Sequenz m₁(t) in ein Walsh-Code, gezeigt in Gleichung (2), wird berechnet. Gleichung (2)
In Schritt 630, werden 7 Sequenzfamilien, erhalten durch das 0 bis 6 malige zyklische Verschieben der m-Sequenz m₂(t), einer Spaltenpermutation unterworfen unter Benutzung von σ^–1(t) + 2, wobei σ^–1(t) eine inverse Funktion der Spaltenpermutationsfunktion σ(t) ist, für das Konvertieren der Sequenz m₁(t) in einen Walsh-Code. Des Weiteren wird "0" zu dem Kopf einer jeden Sequenz hinzugefügt (addiert), welche durch die Spaltenpermutation erzeugt wurde, um die Sequenzen 2ⁿ lang zu machen, wodurch 2ⁿ – 1 Sequenzfamilien di(t) der Länge 2ⁿ erzeugt werden, wobei i = 0, ..., 2ⁿ – 1 und t = 1, ..., 2. Die Sequenzfamilien, erzeugt in Schritt 630, können repräsentiert werden durch Gleichung (3).
Gleichung (3)
Die berechneten Sequenzenfamilien di(t) sind Maskenfunktionen, welche als 7 Masken benutzt werden können.
Eine der Eigenschaften der berechneten Sequenzenfamilien di(t) ist, dass eine Maskensequenz, welche durch Addieren zweier unterschiedlicher Masken von den obigen Masken erzeugt wurde, eine andere Maske aus den 2⁽ ^n/2 ⁾ – 1 Masken wird. Im Allgemeinen, alle der 2⁽ ^n/2 ⁾ – 1 Masken beinhaltend eine Maske mit allen Nullen kann repräsentiert werden durch eine vorbestimmte Summe von n-Masken aus den 2⁽ ^n/2 ⁾ – 1 Masken. Die n-Masken sind definiert als Basissequenzen (oder Basissequenzen).
Die Gesamtzahl der Codeworte, welche beim Erzeugen des (2ⁿ, n + k)-Codes benötigt werden, ist 2^n+k, was die Nummer aller möglichen Sätze von Eingabeinformationsbits ist. Hier ist die Zahl der Biorthogonalsequenzen, welche 2ⁿ Orthogonalsequenzen (oder Walsh-Sequenzen) anzeigen und deren Komplementen gleich 2ⁿ × 2 = 2ⁿ – 1, um die Zahl der Nicht-Null-Masken benötigt zum Erzeugen des (2ⁿ, n + k)-Codes ist (2^n+k/2ⁿ⁺¹) – 1 = 2^k-1 – 1. Zusätzlich können alle der 2^k-1 – 1 Masken repräsentiert werden durch eine vorbestimmte Summe der (k – 1)-Masken auf der Basis der Eigenschaft, welche ähnlich ist zu der oben beschriebenen.
Als nächstes, ein Verfahren zum Auswählen der (k – 1)-Masken wird beschrieben. Im Schritt 630 wird eine Sequenzfamilie erzeugt durch 2^(n/2)-1-maliges zyklisches Verschieben der m₂(t). Eine m-Sequenz erzeugt durch zyklisches Verschieben der m₂(t) für die Male kann ausgedrückt werden als Tr(αⁱ·α^t) unter Benutzung von Gleichung (1). Das heißt, eine Sequenzfamilie erzeugt durch 0 bis 6-maliges zyklisches Verschieben der m₂(t)-Sequenz beinhaltet die Sequenz erzeugt gemäß von Anfangswerten A = 1, α, ..., α^2n-2. In diesem Moment werden (k – 1) linear unabhängige Basiselemente aus den Galois-Elementen 1, α, ..., α^2n-2 gesucht. Die Sequenzen entsprechend den Ausgabe sequenzen der Spurfunktion unter Hinzunahme der (k – 1)-Basiselemente als Anfangswerte werden zu Basismaskensequenzen. In diesem Vorgang, die lineare Unabhängigkeitsbedingung ist durch Gleichung (4) repräsentiert. Gleichung (4)
Ein Verfahren zum Erzeugen der generalisierten Maskenfunktion wird jetzt in Bezug auf 6 beschrieben, für den Fall, dass ein (64, 10)-Code erzeugt wird unter Benutzung der Kasami-Sequenzfamilie. Es ist wohlbekannt, dass die Kasami-Sequenz repräsentiert wird durch die Summe von unterschiedlichen m-Sequenzen. Daher muss, um den (64, 10)-Code zu erzeugen, zuerst eine Kasami-Sequenz der Länge 63 erzeugt werden. Die Kasami-Sequenz ist in einer m-Sequenz, erzeugt durch ein erzeugendes Polynom x⁶ – x + 1, und einer Sequenz, erzeugt durch das 2^(n/2) + 1-malige Wiederholen einer Sequenz der Länge 2⁽ ^n/2 ⁾ + 1 erzeugt durch Dezimieren der m-Sequenz in einer Einheit von 2^(n/2 ⁾ + 1, enthalten. Wenn das erzeugende Polynom festgelegt ist, kann jede m-Sequenz m(t) verrechnet werden unter Benutzung der Spurfunktion, wie in Gleichung (5) gezeigt.
Gleichung (5)

m1(t) = Tr(Aαt), t = 0, 1, ..., 63 wobei

In Gleichung (5) bezeichnet A einen Wert der gemäß eines Anfangswertes der m-Sequenz festgelegt wird und α bezeichnet eine Wurzel des erzeugenden Polynoms. Zusätzlich gilt n = 6, da das erzeugende Polynom der 6. Ordnung ist.
6 illustriert eine Prozedur zum Erzeugen der Maskenfunktion in dem Fall, in dem der (64, 10)-Code, d.h. ein Code für das Ausgeben eines 64-Bit codierten Symbols durch das Empfangen von 10 Eingabeinformationsbits) erzeugt wird unter Benutzung einer Kasami-Sequenzfamilie unter den oben genannten Sequenzfamilien. Gemäß 6 wird in Schritt 610 eine m-Sequenz m₁(t), erzeugt durch das erzeugende Polynom x⁶ + x + 1, und eine Sequenz m₂(t), erzeugt durch das 2^(n/ ² ⁾ + 1-malige Wiederholen einer Sequenz der Länge 2⁽ ^n/2 ⁾ – 1, welche bestimmt wird durch Dezimieren der m-Sequenz m₂(t) in einer Einheit von 2^(n/2) + 1 werden, gemäß Gleichung (5) berechnet. In Schritt 620 wird eine Spaltenpermutationsfunktion σ(t) für das Konvertieren der m-Sequenz m₁(t) in ein Walsh-Code, gezeigt in Gleichung (6) berechnet. Gleichung (6)
In Schritt 630 werden 7 Sequenzfamilien erhalten durch 0 bis 6-maliges zyklisches Verschieben der m-Sequenz m₂(t) einer Spaltenpermutation unterworfen unter Benutzung σ^–1(t) + 2, wobei σ^–1(t) eine inverse Funktion der Spaltenpermutationsfunktion σ(t) für das Konvertieren der Sequenz m₁(t) in dem Walsh-Code ist. Des Weiteren werden Nullen zu dem Kopf einer jeden Sequenz addiert, welche durch die Spaltenpermutation erzeugt wurden, um zu erreichen, dass die Sequenzen eine Länge von 64 aufweisen, dabei werden 7 Sequenzfamilien di(t) der Länge 64 erzeugt, wobei i = 0, ..., 6 und t = 1, ..., 64. Die Sequenzenfamilien erzeugt in Schritt 630 können durch Gleichung (7) repräsentiert werden. Gleichung (7)
Die durch Gleichung (7) berechneten Sequenzfamilien di(t) sind Maskenfunktionen, welche als 7 Maskensequenzen benutzt werden können.
Eine der Eigenschaften der berechneten Sequenzfamilien di(t) ist, dass eine durch Addieren zweier unterschiedlicher Masken aus den obigen Masken erzeugte Maske eine andere Maske aus den 7 Masken wird. Um weiter zu verallgemeinern, alle der 7 Masken können durch eine vorbestimmte Summe von 3 Masken aus den 7 Masken dargestellt werden. Wie zuvor erwähnt, alle Maskensequenzen, welche durch eine vorbestimmte Summe der Masken repräsentiert werden können, werden als Basissequenzen definiert.
Die Gesamtzahl von Codeworten, welche benötigt werden beim Erzeugen der (64, 10)-Code ist 2¹⁰ = 1024, was die Zahl der möglichen Sätze von Eingabeinformationsbits ist. Hier ist die Zahl von Biorthogonalcodeworten der Länge 64 gleich 64 × 2 = 128, und die Zahl von benötigten Masken, um die (64, 10)-Code zu erzeugen, ist (1024/128) – 1 = 7. Zusätzlich können alle 7 Masken repräsentiert werden durch eine vorbestimmte Summe der 3 Masken auf der Basis der Eigenschaften, welche ähnlich sind zu den oben beschriebenen. Dafür wird ein Verfahren der Auswahl der 3 Masken benötigt. Das Verfahren zum Auswählen der 3 Masken wird weiter unten beschrieben. In Schritt 630 wird eine Sequenzfamilie durch das 0 bis 6-malige zyklische Verschieben der m₂(t) erzeugt. Eine m-Sequenz, erzeugt durch das i-malige zyklische Verschieben der m₂(t) kann ausgedrückt werden als Spur Tr(α¹·α^t) unter Benutzung von Gleichung (5). Das heißt, eine Sequenzfamilie, erzeugt durch das 0 bis 6-malige zyklische Verschieben der m₂(t), beinhaltet die Sequenzen, erzeugt gemäß Anfangswerten A = 1, α, ..., α⁶. Diesen Moment werden 3 linear unabhängige Basiselemente aus den Galois-Elementen 1, α, ..., α⁶ gesucht. Es ist möglich, alle 7 Masken zu erzeugen durch die vorbestimmte Summe der 3 Masken durch Auswählen der Sequenzen unter Hinzunahme der 3 Basiselemente als Anfangswerte. In diesem Prozess, die lineare Unabhängigkeitsbedingung wird repräsentiert wird repräsentiert durch Gleichung (8).
Gleichung (8)

α, β, γ, δ: linear unabhängig ⇔ c1α + c2β + c3γ + c4δ ≠ 0, ∀ c1, c2, c3, c4

Eigentlich sind 1, α und α² in dem Galois-Feld GF(2³) Basispolynome, die als die obigen 4 linear unabhängigen Elemente wohlbekannt sind. Daher werden die folgenden 3 Maskenfunktionen M1, M2 und M4 durch Ersetzen der Basispolynome in Gleichung (5) berechnet.

M1 = 0011010101101111101000110000011011110110010100111001111111000101,
M2 = 0100011111010001111011010111101101111011000100101101000110111000,
M4 = 0001100011100111110101001101010010111101101111010111000110001110.

Jetzt folgt eine detaillierte Beschreibung betreffend eine Vorrichtung und Verfahren zum Codieren und Decodieren eines TFCI in einem mobilen NB-TDD CDMA Kommunikationssystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung benutzten der Codierer und Decodierer die Basismaskensequenzen, welche nach der obigen Methode berechnet sind. Ein Verfahren für das Erzeugen der Basismaskensequenzen wird unten beschrieben.
Erstes Beispiel
7A illustriert eine Vorrichtung zum Codieren eines TFCI in einem mobilen NB-TDD CDMA Kommunikationssystem gemäß eines ersten Beispiels der vorliegenden Erfindung. Bezogen auf 7A, 10 Eingabeinformationsbit a0-a9, werden geliefert an deren verbundene Multiplizierer 740–749. Ein Basis-Walsh-Code-Erzeuger 710 erzeugt Basis-Walsh-Codes einer vorbestimmten Länge. Hier bezieht sich Basis-Walsh-Code auf vorbestimmte Walsh-Codes durch eine vorbestimmte Summe, durch welche alle gewünschten Walsh-Codes erzeugt werden können. Zum Beispiel, für einen Walsh-Code der Länge 64, beinhalten die Basis-Walsh-Codes einen 1. Walsh-Code W1, einen 2. Walsh-Code W2, einen 4. Walsh-Code W4, einen 8. Walsh-Code W8, einen 16. Walsh-Code W16 und einen 32. Walsh-Code W32. Ein 1-Bitgenerator 700 erzeugt kontinuierlich ein vorbestimmtes Codebit. Das heißt, da die Erfindung angewendet wird auf Biorthogonalsequenzen, generiert der 1-Bitgenerator ein Bit, welches für die Benutzung von Orthogonalsequenzen als Biorthogonalcode benötigt wird. Zum Beispiel erzeugt der 1-Bitgenerator 700 ständig ein Bit des Wertes 1, dabei den aus dem Basis-Walsh-Code-Erzeuger 710 erzeugten Walsh-Code invertierend.
Der Walsh-Code-Erzeuger 710 gibt gleichzeitig die Walsh-Codes W1, W2, W4, W8, W16 und W32 der Länge 64 aus. Der Multiplizierer 740 multipliziert den 1. Walsh-Code W1 (= 0101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101) von dem Walsh-Code-Erzeuger 710 mit dem ersten Eingabeinformationsbit a0. Der Multiplizierer 741 multipliziert den 2. Walsh-Code W2 (= 0011001100110011001100110011001100110011001100110011001100110011) aus dem Walsh-Code-Generator 710 mit dem zweiten Informationsbit a1. Der Multiplizierer 742 multipliziert den 4. Walsh-Code W4 (= 0000111100001111000011110000111100001111000011110000111100001111) von dem Walsh-Code-Generator 710 mit dem dritten Eingabeinformationsbit a2. Der Multiplizierer 743 multipliziert den 8. Walsh-Code W8 (= 0000000011111111000000001111111100000000111111110000000011111111) von dem Walsh-Code-Generator 710 mit dem vierten Eingabeinformationsbit a3. Der Multiplizierer 744 multipliziert den 16. Walsh-Code W16 (= 00000000000000001111111111111111 00000000000000001111111111111111) von dem Walsh-Code-Generator 710 mit dem fünften Eingabeinformationsbit a4. Der Multiplizierer 745 multipliziert den 32. Walsh-Code W32 (= 0000000000000000000000000000000011111111111111111111111111111111) von dem Walsh-Code-Generator 710 mit dem sechsten Eingabeinformationsbit a5. Das heißt, die Multiplizierer 740–745 die multiplizieren die Eingabebasis Walsh-Code W1, W2, W4, W8, W16 und W32 mit deren zugeordneten Eingabeinformationsbits a0-a5 in einer Symboleinheit. Unterdessen multipliziert der Multiplizierer 746 die Symbole von allen Einsen, ausgegeben aus dem 1-Bitgenerator 700, mit dem siebten Eingabeinformationsbit a6.
Ein Maskengenerator 720 erzeugt Maskensequenzen einer vorbestimmten Länge. Das Verfahren zum Erzeugen der Maskensequenzen wird nicht beschrieben, da es schon zuvor beschrieben wurde. Zum Beispiel, wenn der (64, 10)-Code erzeugt wird unter Benutzung der Kasami-Sequenz beinhalten die Basismaskensequenzen eine erste Maskensequenz M1, eine zweite Maskensequenz M2 und eine vierte Maskensequenz M4. Der Maskengenerator 720 gibt gleichzeitig die Maskenfunktionen M1, M2 und M4 der Länge 64 aus. Der Multiplizierer 747 multipliziert die erste Maskenfunktion M1 (= 0011010101101111101000110000011011110110010100111001111111000101) aus dem Maskengenerator 720 mit dem 8. Eingabeinformationsbit a7. Der Multiplizierer 748 multipliziert die 2. Maskenfunktion M2 (= 0100011111010001111011010111101101111011000100101101000110111000) aus dem Maskengenerator 720 mit dem 9. Eingabeinformationsbit a8. Der Multiplizierer 749 multipliziert die 4. Maskenfunktion M4 (0001100011100111110101001101010010111101101111010111000110001110) von dem Maskengenerator 720 mit dem 10. Eingabeinformationsbit a9. Die Multiplizierer 747–749 multiplizieren die Eingabebasismaskensequenzen M1, M2 und M4 mit den zugeordneten Eingabeinformationsbits a7-a9 in einer Symboleinheit.
Ein Addierer 760 addiert (oder XOR) die Symbole ausgegeben aus den Multiplizierern 740–749 in einer Symboleinheit und gibt dann 64 codierte Symbole aus. Ein Symbolpunktierer 770 punktiert die 64 Symbole, welche von dem Addierer 760 ausgegeben wurde, gemäß einer vorbestimmten Regel und gibt 48 Symbole aus. Das heißt, der (48, 10)-Codierer punktiert 16 Symbole von den 64 Symbolen, welche von dem (64, 10)-Code erzeugt wurden. Die Minimaldistanz der (48, 10)-Codierer variiert in Abhängigkeit der Position der 16 punktierten Symbole. Kombinationen der 16 punktierten Positionen, welche eine überlegende Leistungsfähigkeit zur Verfügung stellen, sind unten gezeigt. Unter Benutzung der folgenden Kombinationen der punktierten Positionen, hat der (48, 10)-Codierer eine minimale Distanz von 18 und stellt eine überlegende Gewichtungsverteilung zur Verfügung.

{0, 4, 8, 13, 16, 20, 27, 31, 34, 38, 41, 44, 50, 54, 57, 61}
{0, 4, 8, 13, 16, 21, 25, 28, 32, 37, 43, 44, 49, 52, 56, 62}
{0, 4, 8, 13, 16, 21, 25, 31, 32, 37, 43, 44, 49, 52, 56, 61}
{0, 4, 8, 13, 18, 21, 25, 30, 35, 36, 40, 46, 50, 53, 57, 62}
{0, 4, 8, 13, 18, 21, 25, 30, 35, 37, 40, 47, 50, 53, 57, 62}
{0, 4, 8, 13, 19, 22, 27, 30, 33, 36, 41, 44, 49, 55, 58, 61}
{0, 4, 8, 13, 19, 22, 27, 30, 33, 36, 41, 44, 50, 52, 56, 63}
{0, 4, 8, 13, 19, 22, 27, 30, 33, 36, 41, 44, 50, 52, 58, 61}
{0, 4, 8, 13, 16, 20, 27, 31, 34, 38, 41, 44, 50, 54, 57, 61}

8 illustriert einen Kontrollfluss für das Codieren eines TFCI in einem mobilen NB-TDD CDMA Kommunikationssystem, gemäß eines ersten Beispiels der vorliegenden Erfindung. In Bezug auf 8, in Schritt 800, wird eine Sequenz von 10 Eingabeinformationsbits a0-a9 eingegeben und dann werden Parametercode [] und j initialisiert mit "0". Der Parametercode [] zeigt die 64 codierten Symbole an, welche letztlich von dem Codierer ausgegeben werden und der Parameter j benutzt um die 64 Symbole zu zählen, welche ein Codewort bilden.
Danach wird in Schritt 810 festgestellt, ob das erste Informationsbit a0 gleich "1" ist. Wenn ja, wird der 1. Walsh-Code W1 (= 0101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101) mit der ersten codierten Symbolfrequenz des Parametercodes [] der Länge 64 XOR-verknüpft. Anderenfalls, wenn das erste Informationsbit a0 nicht "1" ist, springt der Kontrollfluss zu Schritt 812. Nach dem Schritt 810 wird in Schritt 812 festgestellt, ob das 2. Informationsbit a1 gleich "1" ist. Wenn ja, wird der 2. Walsh-Code W2 (= 0011001100110011001100110011001100110011001100110011001100110011) mit der codierten Symbolsequenz des Parametercodes [] der Länge 64 XOR-verknüpft. Anderenfalls, wenn das zweite Informationsbit a1 nicht gleich "1" ist, springt der Ablauf zu Schritt 814. Nach dem Schritt 812 wird festgestellt in Schritt 814, ob das dritte Informationsbit a2 gleich "1" ist. Wenn ja, ist der 4. Walsh-Code W4 (= 0000111100001111000011110000111100001111000011110000111100001111) mit der codierten Symbolsequenz des Parametercodes [] der Länge 64 XOR-verknüpft. An derenfalls, wenn das dritte Informationsbit a2 nicht gleich "1" ist, springt der Ablauf zu Schritt 816. Nach dem Schritt 814 wird in Schritt 816 festgestellt, ob das vierte Informationsbit a3 gleich "1" ist. Wenn ja, wird der 8. Walsh-Code W8 (= 0000000011111111000000001111111100000000111111110000000011111111) mit der codierten Symbolfrequenz des Parametercodes [] der Länge 64 XOR-verknüpft. Anderenfalls, wenn das vierte Informationsbit a3 nicht gleich "1" ist, springt der Ablauf zu Schritt 818. Nach dem Schritt 816 wird in Schritt 818 festgestellt, ob das fünfte Informationsbit a4 gleich "1" ist. Wenn ja, wird der 16. Walsh-Code W16 (= 0000000000000000111111111111111100000000000000001111111111111111) mit der codierten Symbolsequenz des Parametercodes [] der Länge 64 XOR-verknüpft. Anderenfalls, wenn das fünfte Informationsbit a4 nicht gleich "1" ist, springt der Ablauf zu Schritt 820. Nach dem Schritt 818 wird in Schritt 820 festgestellt, ob das sechste Informationsbit a5 gleich "1" ist. Wenn ja, wird der 32. Walsh-Code W 32 (= 0000000000000000000000000000000011111111111111111111111111111111) mit der codierten Symbolsequenz des Parametercodes [] der Länge 64 XOR-verknüpft. Anderenfalls, wenn das sechste Informationsbit a5 nicht gleich "1" ist, springt der Ablauf zu Schritt 822.
Nach Schritt 820 wird in Schritt 822 festgestellt, ob das siebte Informationsbit a6 gleich "1" ist. Wenn ja, wird eine Sequenz von nur Einsen mit der codierten Symbolsequenz des Parametercodes [] der Länge 64 XOR-verknüpft. Anderenfalls, wenn das siebte Informationsbit a6 nicht gleich "1" ist, springt der Ablauf zu Schritt 824. Das heißt, in Schritt 822 wird der in den vorangehenden Schritten erzeugte Walsh-Code mit "1" XOR-verknüpft, um dadurch einen biorthogonalen Code zu erzeugen. Genauer, wenn das siebte Informationsbit a6 gleich "1" ist, wird der Parameter j zu "0" initialisiert und ein j-er Parametercode [j] wird mit "1" XOR-verknüpft. Des Weiteren wird festgestellt, ob der Parameter j 63 ist, um zu ermitteln, ob der Parameter j das letzte Symbol des Codeworts ist. Wenn der Parameter j nicht gleich 63 ist, wird nach Erhöhen des Parameters j um 1 dieser Prozess wiederholt. In anderen Worten, in Schritt 822, wird, wenn das siebte Informationsbit a6 gleich "1" ist, eine Sequenz der Länge 64, die nur aus Einsen besteht, mit einer codierten Symbolsequenz der Länge 64 XOR-verknüpft. Nach 64-maliger Wiederholung des Prozesses geht daher der Ablauf von Schritt zum Feststellen ob der Parameter j 63 ist, zu Schritt 824.
Nach dem Schritt 822 wird festgestellt in Schritt 824, ob das achte Informationsbit a7 gleich "1" ist. Wenn ja, wird die erste Maskenfunktion M1 (= 00110101011011111 01000110000011011110110010100111001111111000101) mit der codierten Symbolsequenz des Parametercodes [] der Länge 64 XOR-verknüpft. Anderenfalls, wenn das achte Informationsbit a7 nicht gleich "1" ist, springt der Ablauf zu Schritt 826. Nach dem Schritt 824 wird festgestellt in Schritt 826, ob das neunte Informationsbit a8 gleich "1" ist. Wenn ja, wird die zweite Maskenfunktion M2 (= 0100011111010001111011010111101101111011000100101101000110111000) mit der codierten Symbolsequenz des Parametercodes [] der Länge 64 XOR-verknüpft. Anderenfalls, wenn das neunte Informationsbit a8 nicht gleich "1" ist, springt der Ablauf zu Schritt 828. Nach dem Schritt 826 wird in Schritt 828 festgestellt, ob das zehnte Informationsbit a9 gleich "1" ist. Wenn ja, wird die vierte Maskenfunktion M4 (= 0001100011100111110101001101010010111101101111010111000110001110) mit der codierten Symbolsequenz des Parametercodes [] der Länge 64 XOR-verknüpft. Anderenfalls, wenn das zehnte Informationsbit a9 nicht gleich "1" ist, springt der Ablauf zu Schritt 830. In Schritt 830 werden nur die Sequenzen, die Informationsbits von Einsen aus den zehn Sequenzen W1, W2, W4, W8, W16, W32, 1, M1, M2 und M4 der Länge 64, die jeweils mit den 10 Eingabeinformationsbits a0-a9 verbunden sind, entsprechen, alle XOR-verknüpft, um einen Wert der codierten Symbolsequenz des Parametercodes [] auszugeben.
Der (64, 10)-Codierer, der nach dem Verfahren von 8 arbeitet, erzeugt 64 Walsh-Codes der Länge 64, 64 invertierte Walsh-Codes, erzeugt durch das Invertieren der 64 Walsh-Codes und insgesamt 896 Codes, die durch die Kombination von insgesamt 7 Maskensequenzen, die durch die Kombination von insgesamt 128 Orthogonalcodes und 3 Maskenfunktionen erzeugt werden, bestimmt werden. Daher beträgt die Gesamtzahl der Codewörter 1024. Außerdem erzeugt ein (64, 9)-Codierer 64 Walsh-Codes der Länge 64, Walsh-Codes, die durch Addieren von nur Einsen zu (oder Multiplizierern von –1 mit im Fall einer reellen Zahl) Symbolen jedes Walsh-Codes unter den 1024 Codewörtern berechnet werden, und Codes, die durch Kombinieren von insgesamt 4 Maskenfunktionen, die durch die Kombination von insgesamt 128 Orthogonalcodes und 2 Maskenfunktionen unter den 3 Maskenfunktionen berechnet werden, bestimmt werden, und ein (64, 8)-Codierer erzeugt 64 Walsh-Codes der Länge 64, Walsh-Codes, die durch Addieren von nur Einsen zu (oder Multiplizieren von –1 mit im Fall einer reellen Zahl) Symbolen jedes Walsh-Codes unter den 1024 Codeworten berechnet werden, und Codes, die durch Kombinieren von insgesamt 2 Maskenfunktionen, die durch Kombination von insgesamt 128 Biorthogonalcodes und einer Maskenfunktion unter den 3 Maskenfunktionen berechnet werden, bestimmt werden. Der (64, 9)-Codierer und der (64, 7)-Codierer haben beide einen Minimalabstand von 28. Der (64, 9)-Codierer kann mit nur zwei der vom Maskenfunktionsgenerator 720 der 7A ausgegebenen 3 Maskenfunktionen verwirklicht werden, während der (64, 8)-Codierer mit nur einer der vom Maskenfunktionsgenerator 720 ausgegebenen 3 Maskenfunktionen verwirklicht werden kann. Wie oben ausgeführt, kann der Codierer die Codierung gemäß der Zahl von Eingangsinformationsbits adaptiv durchführen und kann außerdem eine überlegene Leistung aufweisen, indem der Minimalabstand, der die Leistung des Codierers bestimmt, so hoch wie möglich erhöht wird.
Der (64, 10)-Codierer benutzt als Codewörter 64 Walsh-Codes der Länge 64, 64 durch Invertieren der 64 Walsh-Codes berechneter invertierter Walsh-Codes und 896 durch Kombinieren von insgesamt 128 Biorthogonalcodes mit 7 Maskenfunktionen der Länge 64 berechneten Sequenzen, deren Struktur in 11 veranschaulicht wird.
9 illustriert eine Vorrichtung zum Decodieren eines TFCI gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Gemäß 9, setzt der Decodierer "0" an den durch den Codierer punktierten Stellen eines empfangenen Signals ein, dass dem TFCI-Symbol der Länge 48 mit einem Wert von +1/–1 entspricht, um dadurch einen Empfangskanal r(t) der Länge 64 zu erzeugen. Das empfangene Signal r(t) ist ein Signal, das im Codierer des Senders durch einen vorbestimmten Walsh-Code irgendeine vorbestimmte Maskensequenz codiert wird. Ein Maskengenerator 910 erzeugt mögliche Maskenfunktionen M1 bis M7, die durch 3 Basismasken erzeugt werden können und übergibt die erzeugten Maskenfunktionen jeweils an Multiplizierer 901–907. Der Multiplizierer 901 multipliziert das empfangene Signal r(t) mit der vom Maskengenerator 910 ausgegebenen Maskenfunktion M1 und liefert seinen Ausgang an einen Korrelationsrechner 921. Der Multiplizierer 902 multipliziert das empfangene Signal r(t) mit der vom Maskengenerator 910 ausgegebenen Maskenfunktion M7 und liefert seinen Ausgang an einen Korrelationsrechner 927. Das heißt, die Multiplizierer 901–907 multiplizieren das empfangene Signal r(t) mit den dazugehörigen Maskenfunktionen M1 bis M7 vom Maskengenerator 910 und übergeben ihre Ausgänge jeweils an die zugehörigen Korrelationsrechner 921–927. Dabei werden das empfangene Signal r(t) und die durch Multiplizieren des Empfangssignals r(t) mit den möglichen 7 Maskenfunktionen berechneten Signale, d.h. insgesamt 8 Signale, an die 8 Korrelationsrechner 920–927, jeweilig übergeben. Wenn der Sender den TFCI mittels einer vorbestimmten Maskenfunktion codiert hat, wird jeder der Ausgänge der Multiplizierer 901–907 ein der Maskensequenz entledigtes Signal sein. Die Korrelationsrechner 920–927 berechnen 128 Korrelationswerte durch Korrelation des empfangenen Signals r(t) und der Ausgänge der Multiplizierer 901–907 mit 64 Walsh-Codes der Länge 64 und 64 durch Invertieren der 64 Walsh-Codes berechneten invertierten Walsh-Codes, d.h. insgesamt 128 bi-Walsh (oder biorthogonale)-Codes. Der größte der berechneten Korrelationswerte, ein Index von dann-korreliertem Walsh-Code und ein Index des Korrelationsrechners werden an einen Korrelationsvergleicher 940 übergeben. Die 128 Walsh-Codes sind bereits zuvor definiert worden. Der Korrelationsrechner 920 berechnet 128 Korrelationswerte durch Korrelieren des empfangenen Signals r(t) mit 128 bi-Walsh-Codes der Länge 64. Weiterhin versorgt der Korrelationsrechner 920 den Korrelationsvergleicher 940 mit den größten der berechneten Korrelationswerte, einen Index von dann-berechneten Walsh-Codes und einem Index "0" des Korrelationsrechners 920. Hierbei entspricht der Index des Korrelationsrechners einem Index der Maskenfunktion der angibt, welche Maskenfunktion mit dem Empfangssignal für die Signaleingabe in den Korrelationsrechner multipliziert wird. Weiterhin berechnet der Korrelationsrechner 921 auch 128 Korrelationswerte durch Korrelation des durch den Multiplizierer 901 multiplizierten empfangenen Signals r(t) mit 128 bi-Walsh-Codes der Länge 64. Des Weiteren versorgt der Korrelationsrechner 921 den Korrelationsvergleicher 940 mit dem größten der berechneten Korrelationswert, einem Index von dann-berechnetem Walsh-Code und einem Index "1" des Korrelationsrechners 921. Der Korrelationsrechner 922 berechnet 128 Korrelationswerte durch Korrelation des durch den Multiplizierer 902 mit der Maskenfunktion M2 multipliziertem empfangenen Signals r(t) mit 128 bi-Walsh-Codes der Länge 64. Weiter versorgt der Korrelationsrechner 922 den Korrelationsvergleiche 940 mit dem größten der 128 berechneten Korrelationswerte, einem Index von dann-berechnetem Walsh-Code und einem Index "2" des Korrelationsrechners 922. Der Korrelationsrechner 927 berechnet 128 Korrelationswerte durch Korrelation des durch den Multiplizierer 907 mit der Maskenfunktion M7 multiplizierten empfangenen Signals r(t) mit 128 bi-Walsh-Codes der Länge 64. Weiter versorgt der Korrelationsrechner 927 den Korrelationsvergleicher 940 mit dem größten der 128 berechneten Korrelationswerte, einen Index von dann-berechnetem Walsh-Code und einem Index "7" des Korrelationsrechners 927.
Der Korrelationsvergleicher 940 vergleicht die von Korrelationsrechnern 920–927 erhaltenen 8 größten Korrelationswerte und ermittelt den größten von diesen. Nach dem Ermitteln des größten Korrelationswertes gibt der Korrelationsvergleicher 940 vom Sender gesendete TFCI-Informationsbits gemäß dem vom Korrelationsrechner erhaltenen Index des Walsh-Codes aus, der mit dem ermittelten Korrelationswert verbunden ist und einem Index (der Maskenindex) desselben Korrelationsrechners. Das heißt, der Korrelationsrechner 940 ermittelt ein decodiertes Signal des empfangenen Signals mittels des Index des Walsh-Codes und dem Index der Maskenfunktion.
10 illustriert eine Prozedur um einen Walsh-Code-Index und einen Maskenfunktionsindex für den größten Korrelationswert durch Vergleichen der 8 Korrelationswerte im Korrelationsvergleicher 940 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu bestimmen und die TFCI-Informationsbits entsprechend auszugeben. Gemäß 10 wird in Schritt 1000 ein Häufigkeitsangabeindexparameter i auf "1" initialisiert und ein Maximalwert, ein Walsh-Code-Index und ein Maskenindex werden alle auf "0" initialisiert. In Schritt 1010 werden der Korrelationswert, der Walsh-Code-Index für den Korrelationswert und der Maskenindex, welche vom ersten Korrelationsrechner ausgegeben werden, als ein erster Maximalwert, ein erster Walsh-Code-Index bzw. ein erster Maskenindex abgespeichert. Danach wird, in Schritt 1020 der erste Maximalwert mit einem vorher gespeicherten Maximalwert verglichen. Wenn der erste Maximalwert größer ist als der zuvor gespeicherte Maximalwert, geht die Prozedur zu Schritt 1030. Anderenfalls, wenn der erste Maximalwert kleiner als oder gleich ist dem vorher gespeicherten Maximalwert, geht die Prozedur zu Schritt 1040. In Schritt 1030 wird er erste Maximalwert als der Maximalwert bestimmt, und der erste Walsh-Code-Index und der erste Maskenindex werden als der Walsh-Code-Index bzw. der Maskenindex bestimmt. In Schritt 1040 wird ein für den Indexparameter i gesetzter Wert mit der Zahl "8" des Korrelationsrechners verglichen, um festzustellen, ob der Vergleich auf allen der 8 Korrelationswerte komplett durchgeführt wurde. Wenn in Schritt 1040 der Häufigkeitsangabeindex i nicht gleich der Zahl "8" des Korrelationsrechners ist, erhöht in Schritt 1060 der Korrelationsvergleicher 940 den Häufigkeitsangabeindex i um 1 und kehrt zurück zu Schritt 1010, um den oben beschriebenen Prozess mittels des i-ten Maximalwertes, des i-ten Walsh-Code-Indexes und des i-ten Maskenindexes zu wiederholen, die von dem erhöhten i-ten Korrelationsrechner ausgegeben werden. Nachdem der obige Prozess wiederholt auf dem 8. Maximalwert, dem 8. Walsh-Code-Index und dem 8. Maskenindex ausgeführt wurde, wird der Häufigkeitsangabeindex i 8. Die Prozedur geht dann über zu Schritt 1050. In Schritt 1050 gibt der Korrelationsvergleicher 940 mit dem Walsh-Code-Index und dem Maskenindex verbundene decodierte Bits (TFCI-Informationsbits) aus. Der Walsh-Code-Index und der Maskenindex, die den decodierten Bits entsprechen, sind der Walsh-Code-Index und der Maskenindex, die den größten der von den 8 Korrelationsrechnern gelieferten 8 Korrelationswerten entsprechen.
In dem ersten Beispiel erzeugt der (48, 10)-Codierer 48 Symbole durch Punktieren von 16 Symbolen nach dem Erzeugen von 64 Codes. In der zweiten Ausführungsform unten gibt jedoch der Codierer, anders als 7A, 48 Symbole nach der Punktierung von 16 Symbolen gemäß einem vorbestimmten Muster in dem Walsh-Code-Generator, dem 1-Bitgenerator und dem Maskengenerator aus.
Erste Ausführungsform
Die Codiervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist im Aufbau der mit Verweis auf das erste Beispiel beschriebenen Codierers ähnlich. Der einzige Unterschied ist jedoch, dass die von dem 1-Bitgenerator, dem Walsh-Code-Generator und dem Maskengenerator ausgegebenen Sequenzen die Sequenzen der Länge 48 sind, auf die ein Punktierungsmuster vorher angewandt wird. Beispielsweise werden die von dem Walsh-Code-Generator, dem 1-Bitgenerator und dem Maskengenerator gemäß dem ersten Beispiel ausgegebenen Sequenzen von denen die Glieder 0, 4, 8, 13, 16, 20, 27, 31, 34, 38, 41, 44, 50, 54, 57 und 61 punktiert werden in der ersten Ausführungsform verwendet.
7B illustriert eine Vorrichtung zum Codieren eines TFCI in einem mobilen NB-TDD CDMA-Kommunikationssystem gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In Bezug auf 7B werden 10 Eingabeinformationsbits a0-a9 an ihre zugeordneten Multiplizierer 7400, 7410, 7420, 7430, 7440, 7450, 7460, 7470, 7480 bzw. 7490 übergeben. Ein Basis-Walsh-Code-Generator 7100 erzeugt gleichzeitig Walsh-Codes W1', W2', W4', W8', W16' und W32' der Länge 48, welche durch Punktieren der Basis-Walsh-Codes gemäß einer vorbestimmten Punktierungsregel, wie zuvor beschrieben, errechnet werden. Die "Basis-Walsh-Codes" betreffen hier vorbestimmte Walsh-Codes, von denen durch eine bestimmte Summe alle gewünschten Walsh-Codes erzeugt werden können. Zum Beispiel enthalten für einen Walsh-Code der Länge 64 die Basis-Walsh-Codes einen 1. Walsh-Code W1, einen 2. Walsh-Code W2, einen 4. Walsh-Code W4, einen 8. Walsh-Code W8, einen 16. Walsh-Code W16 und einen 32. Walsh-Code W32. Ein 1-Bitgenerator 7000 erzeugt ständig ein vorbestimmtes Codebit. Der Multiplizierer multipliziert den Walsh-Code W1' (= 10110110100110110101001001101100 1101011011001001), der gemäß einer vorbestimmten Punktierungsregel durch den Walsh-Code-Generator 7100 punktiert wird, mit dem Eingangsinformationsbit a0. Der Multiplizierer 7410 multipliziert den punktierten Walsh-Code W2' (= 011011011011011011001001001001011011001001011011) vom Walsh-Code-Generator 7100 mit dem Eingangsinformationsbit a1. Der Multiplizierer 7420 multipliziert den punktierten Walsh-Code W4' (= 000111000111000111000111000111000111000111000111) vom Walsh-Code-Generator 7100 mit dem Eingansinformationsbit a2. Der Multiplizierer 7430 multipliziert den punktierten Walsh-Code W8' (= 000000111111000000111111000000111111000000111111) vom Walsh-Code-Generator 7100 mit dem Eingangsinformationsbit a3. Der Multiplizierer 7440 multipliziert den punktierten Walsh-Code W16' (= 000000000000111111111111000000000000111111111111) vom Walsh-Code-Generator 7100 mit dem Eingangsinformationsbit a4. Der Multiplizierer 7450 multipliziert den punktierten Walsh-Code W 32' (= 000000000000000000000000111111111111111111111111) vom Walsh-Code-Generator 7100 mit dem Eingangsinformationsbit. Der Multiplizierter 7460 multipliziert die vom 1-Bitgenerator 7000 ausgegebenen Symbole von nur Einsen mit dem Eingangsinformationsbit a6.
Ein Maskengenerator 7200 gibt gleichzeitig punktierte Basismaskenfunktionen M1', M2' und M4' der Länge 48 aus, die durch Punktieren der Basismasken gemäß einem vorbestimmten Punktierungsmuster bestimmt wurden. Das Verfahren zur Erzeugung der Maskenfunktionen ist zuvor beschrieben worden. Der Multiplizierer 7470 multipliziert die punktierte Maskenfunktion M1' (= 011101110111010011000011111010001011101111100001) vom Maskengenerator 7200 mit dem Eingabeinformationsbit a7. Der Multiplizierer 7480 multipliziert die punktierte Maskenfunktion M2' (= 100111101001110101011101011101001010111001111100) vom Maskengenerator 7200 mit dem Eingabeinformationsbit a8. Der Multiplizierer 7490 multipliziert die punktierte Maskenfunktion M4' (= 001000110011101100110010101111111101011001100110) vom Maskengenerator 7200 mit dem Eingabeinformationsbit a9. Das heißt, dass die Multiplizierer 7470–7490 die eingegebenen Basismaskensequenzen M1', M2' und M4' mit den zugehörigen Eingabeinformationsbits a0-a9 in einer Symboleinheit multiplizieren. Ein Addierer 7600 addiert (oder XOR-verknüpft) dann die von dem Multiplizierern 7400–7490 ausgegebenen Symbole in einer Symboleinheit und gibt 48 codierte Symbole (TFCI-Symbole) aus.
12 illustriert einen Ablauf zur Codierung eines TFCI in einem mobilen NB-TDD CDMA-Kommunikationssystem gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In Bezug auf 12 wird in Schritt 1200 eine Sequenz von 10 Eingangsinformationsbits a0-a9 eingegeben, dann werden Parametercode [] und j zu "0" initialisiert. Der Parametercode [] für codierte Symbolsequenzen bezeichnet hier die vom Codierer letztlich ausgegebenen 48 codierten Symbole, und der Parameter j wird benutzt, um die 48 codierten Symbole, die ein Codewort bilden, zu zählen.
Danach, in Schritt 1210, wird festgestellt, ob das erste Informationsbit a0 gleich "1" ist. Wenn ja, wird der punktierte Basis-Walsh-Code W1' (= 101101101001101101010010011011001101011011001001) mit dem Parametercode [] für codierte Symbolsequenzen XOR-verknüpft. Anderenfalls, wenn das erste Informationsbit a0 nicht gleich "1" ist, springt der Ablauf zu Schritt 1212. Im Speziellen, wenn das erste Informationsbit a0 gleich "1" ist, wird der Parameter j zu "0" initialisiert und ein j-tes Symbol des ersten punktierten Walshcode W1' wird mit dem j-ten Positionscode [j] des Parameters für codierte Symbolsequenzen XOR-verknüpft. Da j = 0 ist, wird das 0-te Symbol des ersten Walshcodes mit der 0-ten Position des Parameters für codierte Symbolsequenzen XOR-verknüpft. Weiter wird festgestellt, ob der Parameter j = 47 ist um zu ermitteln, ob der Parameter j das letzte Symbol anzeigt. Wenn der Parameter j ungleich 47 ist, wird der Parameter j um 1 erhöht und der Proßez wird wiederholt. Anderenfalls, wenn der Parameter j gleich 47 ist geht der Ablauf zu Schritt 1212. Das heißt nach Vollendung der XOR-Verknüpfungen mit den 48 codieren Symbolen geht der Ablauf zum nächsten Schritt.
Danach, in Schritt 1210, wird festgestellt, ob das zweite Informationsbit a1 gleich "1" ist. Wenn ja, wird der punktierte Basis-Walsh-Code W2' (= 011011011011011011001001001001011011001001011011) mit dem Parametercode [] für codierte Symbolsequenzen der Länge 48 XOR-verknüpft. Anderenfalls, wenn das zweite Informationsbit a1 nicht "1" ist, geht der Ablauf zu Schritt 1214 über. Nach Schritt 1212 wird im Schritt 1214 festgestellt, ob das dritte Informationsbit a2 gleich "1" ist. Wenn ja, wird der punktierte Basis-Walsh-Code W4' (= 000111000111000111000111000111000111000111000111) mit dem Parametercode [] für codierte Symbolsequenzen der Länge 48 XOR verknüpft. Anderenfalls, wenn das dritte Informationsbit a2 nicht gleich "1" ist, springt der Ablauf zu Schritt 1216. Nach Schritt 1214 mit im Schritt 1216 festgestellt, ob das vierte Informationsbit a3 gleich "1" ist. Wenn ja, wird der punktierte Basis-Walsh-Code W8' (= 000000111111000000111111000000111111000000111111) mit dem Parametercode [] für codierte Symbolsequenzen der Länge 48 XOR-verknüpft. Anderenfalls, wenn das vierte Informationsbit a3 nicht gleich "1" ist, springt der Ablauf zu Schritt 1218. Nach Schritt 1216 wird in Schritt 1218 festgestellt, ob das fünfte Informationsbit a4 gleich "1" ist. Wenn ja, wird der punktierte Basis-Walsh-Code W16' (= 000000000000111111111111000000000000111111111111) mit dem Parametercode [] für codierte Symbolsequenzen der Länge 48 XOR-verknüpft. Anderenfalls, wenn das fünfte Informationsbit a4 nicht gleich "1" ist, springt der Ablauf zu Schritt 1220. Nach dem Schritt 1218 wird, in Schritt 1220, festgestellt, ob das sechste Informationsbit a5 gleich "1" ist. Wenn ja, wird der punktierte Basis-Walsh-Code W32' (= 0000000000000000000000001111111111111111111111111) mit dem Parametercode für codierte Symbolsequenzen der Länge 48 XOR-verknüpft. Anderenfalls, wenn das sechste Informationsbit a5 nicht gleich "1" ist, springt der Ablauf zu Schritt 1222.
Nach dem Schritt 1220 wird im Schritt 1222 festgestellt ob das siebte Informationsbit a6 gleich "1" ist. Wenn ja, wird eine Sequenz der Länge 48 von nur Einsen mit dem Parametercode [] für codierte Symbolsequenzen XOR-verknüpft. Anderenfalls, wenn das siebte Informationsbit a6 nicht gleich "1" ist, springt der Ablauf zu Schritt 1224. Das heißt, in Schritt 1222 werden die Symbole des in den vorangehenden Schritten erzeugten Walsh-Codes invertiert, um einen bi-Walsh-Code zu erzeugen, der dem Walsh-Code entspricht, um dadurch 128 bi-Walsh-Codes der Länge 48 zu erzeugen.
Nach dem Schritt 1222 wird in Schritt 1224 festgestellt, ob das achte Informationsbit a7 gleich "1" ist. Wenn ja, wird die gemäß einer vorbestimmten Punktierungsregel punktierte Basismaskenfunktion M1' (= 011101110111010011000011111010001011101111100001) mit dem Parametercode [] für codierte Symbolsequenzen der Länge 48 XOR- verknüpft. Anderenfalls, wenn das achte Informationsbit a7 nicht gleich "1" ist, springt der Ablauf zu Schritt 1226. Nach Schritt 1224 wird in Schritt 1226 festgestellt, ob das neunte Informationsbit a8 gleich "1" ist. Wenn ja, wird die punktierte Basismaskenfunktion M2' (= 100111101001110101011101011101001010111001111100) mit dem Parametercode [] für codierte Symbolsequenzen der Länge 48 XOR-verknüpft. Anderenfalls, wenn das neunte Informationsbit a8 nicht gleich "1" ist, springt der Ablauf zu Schritt 1228. Nach Schritt 1226 wird in Schritt 1228 festgestellt, ob das zehnte Informationsbit a9 gleich "1" ist. Wenn ja, wird die punktierte Basismaskenfunktion M4' (= 001000110011101100110010101111111101011001100110) mit dem Parametercode [] für codierte Symbolsequenzen der Länge 48 XOR-verknüpft. Anderenfalls, wenn das zehnte Informationsbit a9 nicht gleich "1" ist, wird der Ablauf beendet. Nach dem Prozess gemäß 12 werden die codierten Symbole, die durch XOR-Verknüpfungen nur der Sequenzen, die den Informationsbit von Einsen aus den 10 Sequenzen W1', W2', W4', W8', W16', W32', 1, M1', M2' und M4' der Länge 32 entsprechen, die jeweils mit den 10 Eingabeinformationsbits a0-a9 verbunden sind, bestimmt werden, in dem Parametercode [] gespeichert.
Der (48, 10)-Codierer erzeugt 1024 Codewörter durch Punktieren z.B. der Symbole 0., 4., 8., 13., 16., 20., 27., 31., 34., 38., 41., 44., 50., 54., 57. und 61. von allen in dem ersten Beispiel beschriebenen Codewörtern (Walsh-Codes oder Maskenfunktionen) der Länge 64. Die Gesamtzahl der Wörter beträgt daher 1024. Weiterhin erzeugt ein (48, 9)-Codierer 64 Walsh-Codes der Länge 64, die durch Punktieren der Symbole 0., 4., 8., 13., 16, 20., 27., 31., 34., 38., 41., 44., 50., 54., 57. und 61. von den 64 Walsh-Codes der Länge 64 bestimmt werden, Codes, die durch Addieren von nur Einsen zu (oder Multiplizieren mit –1 im Fall einer reellen Zahl) Symbolen aller punktierten Walsh-Codes unter den 1024 Codewörtern berechnet werden, und Codes, die durch Kombinieren von insgesamt 4 Maskenfunktionen, die durch die Kombination von insgesamt 128 Codes und zwei Maskenfunktionen aus drei punktierten Maskenfunktionen berechnet werden, bestimmt werden, und ein (48, 8)-Codierer erzeugt 64 Walsh-Codes der Länge 48, Codes, die durch Addieren von nur Einsen zu (oder Multiplizieren mit –1 im Fall einer reellen Zahl) Symbolen jedes punktierten Walsh-Codes aus den 1024 Codewörtern berechnet werden, und Codes, die durch Kombinieren von insgesamt 2 Maskenfunktionen, die durch die Kombination von insgesamt 128 Codes und einer Maskenfunktion aus den 3 punktierten Maskenfunktionen berechtigt werden, bestimmt werden. Der (48, 9)-Codierer und der (48, 8)-Codierer haben beide einen Minimalabstand von 18.
Der (48, 9)-Codierer kann mit nur zwei der vom Maskenfunktionsgenerator der 7B ausgegebenen 3 Maskenfunktionen verwirklicht werden, während der (48, 8)-Codierer mit nur einer der vom Maskenfunktionsgenerator der 7B ausgegebenen 3 Maskenfunktionen verwirklicht werden kann. Außerdem kann ein (48, 7)-Codierer ohne Verwendung einer der vom Maskenfunktionsgenerator der 7B ausgegebenen 3 Maskenfunktionen verwirklicht werden. Wie oben ausgeführt, kann der Codierer die Codierung gemäß der Zahl von Eingabeinformationsbits adaptiv durchführen, und kann außerdem eine überlegene Leistung vorweisen, indem der Minimalabstand, der die Leistung des Codierers bestimmt, so hoch wie möglich erhöht wird.
Als nächstes folgt die Beschreibung eines Decodierers gemäß eines zweiten Beispiels der vorliegenden Erfindung im Hinblick auf 9.
Gemäß 9 wird ein empfangenes Signal r(t), das einem TFCI-Symbol der Länge 48 mit einem Wert von +1/–1 entspricht, gemeinsam in 7 Multiplizierern 901–907 eingegeben. Das empfangene Signal r(t) ist ein Signal, das durch einen gegebenen punktierten Walsh-Code und eine gegebene punktierte Maskensequenz im Codierer (7B) des Senders codiert wird. Ein Maskengenerator 910 erzeugt jede mögliche Maskenfunktion, die durch die 3 Basismasken erzeugt werden kann, d.h. gemäß einer gegebenen Punktierungsregel punktierte Maskenfunktionen M1'-M7' der Länge 48, und liefert die erzeugten Maskenfunktionen an Multiplizierer 901–907. Der Multiplizierer 901 multipliziert das empfangene Signal r(t) mit der vom Maskengenerator 910 ausgegebenen Maskenfunktion M1' und übergibt seine Ausgabe an einen Korrelationsrechner 921. Der Multiplizierer 902 multipliziert das empfangene Signal r(t) mit der vom Maskengenerator 910 ausgegebenen Maskenfunktion M2' und übergibt seine Ausgabe an einen Korrelationsrechner 922. Der Multiplizierer 907 multipliziert das empfangene Signal r(t) mit der vom Maskengenerator 910 ausgegebenen Maskenfunktion M7' und übergibt seine Ausgabe an einen Korrelationsrechner 927. Das heißt, dass die Multiplizierer 901 bis 907 das empfangene Signal r(t) mit ihren vom Maskengenerator 910 ausgegebenen zugehörigen Maskenfunktionen M1'-M7' multiplizieren und ihre Ausgabe jeweils an die zugehörigen Korrelationsrechner 921–927 übergeben. Dadurch werden das empfangene Signal r(t) und die durch Multiplizieren des empfangenen Signals r(t) mit den möglichen 7 Maskenfunktionen berechneten Signale, d.h. insgesamt 8 Signale, an die 8 Korrelationsrechner 920–927 übergeben. Wenn der Sender die TFCI-Bits mittels einer vorbestimmten Maskenfunktion codiert hat, wird jeder der Ausgänge der Multiplizierer 901–907 ein der Maskenfunktion entledigtes Signal sein. Die Korrelationsrechner 920–927 berechnen dann 128 Korrelationswerte durch Korrelation des empfangenen Signals r(t) und der ausgegebene Multiplizierer 901–907 mit 128 bi-Walsh-Codes der Länge 48. Der größte der errechneten Korrelationswerte, ein Index von dann-berechnetem Walsh-Code und ein Index des Korrelationsrechners werden einem Korrelationsvergleicher 940 übergeben. Hier entspricht der Index des Korrelationsrechners einem Index der Maskenfunktion, welcher angibt, welche Maskenfunktion mit dem Empfangssignal für die Signaleingabe in dem Korrelationsrechner multipliziert wird. Der Maskenindex "0" bedeutet aber, dass keine Maske mit dem Empfangssignal multipliziert wird. Der Korrelationsrechner 920 berechnet Korrelationswerte durch Korrelieren des empfangenen Signals r(t) mit 128 biorthogonalen Codes der Länge 48. Weiter versorgt der Korrelationsrechner 920 den Korrelationsvergleicher 940 mit dem größten der berechneten Korrelationswerte, einem Index von dann-korreliertem Walsh-Code und einem Index "0" des Korrelationsrechners 920. Zur gleichen Zeit rechnet der Korrelationsrechner 921 ebenfalls 128 Korrelationswerte durch Korrelation des durch den Multiplizierer 901 mit der Maskenfunktion M1' multiplizierten empfangenen Signals r(t) mit 128 bi-Walsh-Codes der Länge 48. Des Weiteren versorgt der Korrelationsrechner 920 den Korrelationsvergleicher 940 mit dem größten der berechneten Korrelationswerte, einem Index von dann-berechnetem Walsh-Code und einem Index "1" des Korrelationsrechners 921. Der Korrelationsrechner 922 berechnet 128 Korrelationswerte durch Korrelation des durch den Multiplizierer 902 mit der Maskenfunktion M2' multiplizierten empfangenen Signals (r(t) mit 128 bi-Walsh-Codes der Länge 48. Des Weiteren versorgt der Korrelationsrechner 922 den Korrelationsvergleicher 940 mit dem größten der 128 berechneten Korrelationswerte, einem Index von dann-berechnetem Walsh-Code und einem Index "2" des Korrelationsrechners 922. Der Korrelationsrechner 927 berechnet 128 Korrelationswerte durch Korrelation des durch den Multiplizierer 907 mit der Maskenfunktion M7' multiplizierten empfangenen Signals r(t) mit 128 bi-Walsh-Codes der Länge 48. Des Weiteren versorgt der Korrelationsrechner 927 den Korrelationsvergleicher 940 mit dem größten der berechneten Korrelationswerte, einem Index von dann-berechnetem Walsh-Code UND EINEM index "7" des Korrelationsrechners 927.
Der Korrelationsvergleicher 940 vergleicht dann die von den Korrelationsrechnern 920–927 gelieferten 8 größten Korrelationswerte und ermittelt den größten von diesen. Nach dem Ermitteln des größten Korrelationswertes gibt der Korrelationsvergleicher 940 vom Sender gesendete TFCI-Informationsbits gemäß dem von dem Korrelationsrechner erhaltenen Index des Walsh-Codes, der mit dem ermittelten Korrelationswert verbunden ist, und einen Index (oder einen Index einer mit dem empfangenen Signal r(t) multiplizierten Maskenfunktion) desselben Korrelationsrechners aus.
Der Korrelationsvergleicher gemäß einem zweiten Beispiel arbeitet in der gleichen Weise wie der Korrelationsvergleicher des ersten Beispiels. die Arbeitsweise des Korrelationsvergleichers des zweiten Beispiels wird unten im Hinblick auf 10 beschrieben.
Gemäß 10 wird in Schritt 1000 ein Häufigkeitseingabeindexparameter i auf "1" initialisiert und ein Maximalwert, ein Walsh-Code-Index und ein Maskenindex werden allesamt auf "0" initialisiert. In Schritt 1010 werden der Korrelationswert, der Walsh-Code-Index für den Korrelationswert und der Maskenindex, die vom ersten Korrelationsrechner 920 ausgegeben werden, als ein erster Maximalwert, ein erster Walsh-Code-Index bzw. ein erster Maskenindex abgespeichert. Danach wird in Schritt 1020 der erste Maximalwert mit einem vorher gespeicherten Maximalwert verglichen. Wenn der erste Maximalwert größer ist als der zuvor gespeicherte Maximalwert, geht die Prozedur zu Schritt 1030. Anderenfalls, wenn der erste Maximalwert kleiner oder gleich ist dem vorher gespeicherten Maximalwert, geht die Prozedur zu Schritt 1040. In Schritt 1030 wird der erste Maximalwert als der Maximalwert ausersehen, und der erste Walsh-Code-Index und der erste Maskenindex werden als der Walsh-Code-Index bzw. der Maskenindex ausersehen. In Schritt 1040 wird für ein den Indexparameter i gesetzter Zählwert mit der Zahl "8" des Korrelationsrechners verglichen, um festzustellen, ob der Vergleich auf allen der 8 Korrelationswerte komplett durchgeführt wurde. Wenn in Schritt 1040 der Häufigkeitsangabeindex i nicht gleich der Zahl 8 des Korrelationsrechners ist, erhöht in Schritt 1060 der Korrelationsvergleicher 940 den Häufigkeitsangabeindex i um 1 und kehrt danach zu Schritt 1010 zurück, um den oben beschriebenen Prozess mittels des i-ten Maximalwertes, des i-ten Walsh-Code-Indexes und des i-ten Maskenindexes, die von dem erhöhten i-ten Korrelationsrechner ausgegeben werden, zu wiederholen. Nachdem der obige Prozess wiederholt auf dem 8. Maximalwert, dem 8. Walsh-Code-Index und dem 8. Maskenindex durchgeführt wurde, wird der Häufigkeitsangabeindex i gleich 8. Die Prozedur geht dann zu Schritt 1050. In Schritt 1050 gibt der Korrelationsvergleicher 940 mit dem Walsh-Code-Index und dem Maskenindex verbundene decodierte Bits (TFCI-Bits) aus. Der Walsh-Code-Index und der Maskenindex, die den decodierten Bits entsprechen, sind der Walsh-Code-Index und der Maskenindex, die den größten der von den 8 Korrelationsrechnern gelieferten 8 Korrelationswerten entsprechen.
Wie zuvor beschrieben, kann das neuartige mobile NB-TDD CDMA Kommunikationssystem gemäß der vorliegenden Erfindung den TFCI effektiv codieren und decodieren, um so das Fehlerkorrekturvermögen zu steigern.
Während die Erfindung mit Verweis auf bestimmte bevorzugte Ausführungsformen dargelegt und beschrieben wurde, wird der Fachmann verstehen, dass verschiedene Änderungen in Form und Einzelheiten darin vorgenommen werden können, ohne von dem Umfang der Erfindung, wie in den anliegenden Ansprüchen definiert ist, abzuweichen.

Claims

Vorrichtung für das Kodieren von k aufeinanderfolgenden Eingabebits, welche einen Transportformatkombinationsindikator, hiernach bezeichnet als TFCI für Transport Format Combination Indicator, angeben, in eine Sequenz von m Symbolen in einem mobilen Schmalbandzeitaufteilungsduplex, hiernach bezeichnet als NB-TDD für Narrowband Time Division Duplex, Kommunikationssystem, wobei die Vorrichtung umfasst: einen Einbitgenerator (7000) für das kontinuierliche Erzeugen gleicher Symbole; einen Orthogonalsequenzgenerator (7100) für das Erzeugen von ersten Sequenzen der Länge n, wobei die ersten Sequenzen punktierte Sequenzen von einer Vielzahl von Basisorthogonalsequenzen der Länge von mindestens 2ⁿ, wobei 2ⁿ > m ist, sind, gemäß einem vorbestimmten Punktierungsmuster; einen Maskensequenzgenerator (7200) für das Erzeugen von zweiten Sequenzen der Länge m, wobei die zweiten Sequenzen punktierte Sequenzen von Basismaskensequenzen der Länge von mindestens 2ⁿ, wobei 2ⁿ > m ist, sind; eine Vielzahl von Multiplizierern (7400–7490) für das Multiplizieren der ersten Sequenzen mit einem zugehörigen Satz von ersten TFCI-Bits, Multiplizieren der zweiten Sequenzen mit einem zugehörigen Satz von zweiten TFCI-Bits und Multiplizieren eines zugehörigen TFCI-Bits mit den Symbolen, die von dem Einbitgenerator erzeugt werden; und einen Addierer (7600) für das Addieren der Ausgabesequenzen der Multiplizierer und Ausgeben der Sequenz von m Symbolen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Basisorthogonalsequenzen einen
Walsh Code, einen 2. Walsh Code, einen 4. Walsh Code, einen 8. Walsh Code, einen 16. Walsh Code und einen 32. Walsh Code, welche aus Orthogonalsequenzen der Länge 64 ausgewählt sind, umfassen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Basismaskensequenzen Maskensequenzen 0011010101101111101000110000011011110110010100111001111111000101, 0100011111010001111011010111101101111011000100101101000110111000, 0001100011100111110101001101010010111101101111010111000110001110 umfassen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das vorbestimmte Punktierungsmuster eines der folgenden Punktierungsmustern ist: {0, 4, 8, 13, 16, 20, 27, 31, 34, 38, 41, 44, 50, 54, 57, 61} {0, 4, 8, 13, 16, 21, 25, 28, 32, 37, 43, 44, 49, 52, 56, 62} {0, 4, 8, 13, 16, 21, 25, 31, 32, 37, 43, 44, 49, 52, 56, 61} {0, 4, 8, 13, 18, 21, 25, 30, 35, 36, 40, 46, 50, 53, 57, 62} {0, 4, 8, 13, 18, 21, 25, 30, 35, 37, 40, 47, 50, 53, 57, 62} {0, 4, 8, 13, 19, 22, 27, 30, 33, 36, 41, 44, 49, 55, 58, 61} {0, 4, 8, 13, 19, 22, 27, 30, 33, 36, 41, 44, 50, 52, 56, 63} {0, 4, 8, 13, 19, 22, 27, 30, 33, 36, 41, 44, 50, 52, 58, 61} {0, 4, 8, 13, 16, 20, 27, 31, 34, 38, 41, 44, 50, 54, 57, 61}
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die ersten Sequenzen 101101101001101101010010011011001101011011001001, 011011011011011011001001001001011011001001011011, 000111000111000111000111000111000111000111000111, 000000111111000000111111000000111111000000111111, 000000000000111111111111000000000000111111111111, und 000000000000000000000000111111111111111111111111 umfassen.
Verfahren für das Kodieren von k aufeinander folgenden Eingabebits in eine Sequenz von m kodierten Symbolen, wobei die k aufeinander folgenden Eingabebits einen TFCI eines jeden Rahmens, aufeinanderfolgend übertragen in einem mobilen NB-TDD Kommunikationssystem, angeben, wobei das Verfahren umfasst: kontinuierliches Erzeugen gleicher Symbole; Erzeugen von ersten Sequenzen der Länge m, wobei die ersten Sequenzen punktierte Sequenzen von einer Vielzahl von Basisorthogonalsequenzen der Länge von mindestens 2ⁿ sind, wobei 2ⁿ > m ist, gemäß einem vorbestimmten Punktierungsmuster; Erzeugen von zweiten Sequenzen der Länge m, wobei die zweiten Sequenzen punktierte Sequenzen von Basismaskensequenzen der Länge von mindestens 2ⁿ sind, wobei 2ⁿ > m ist; Multiplizieren der ersten Sequenzen mit einem zugehörigen Satz von ersten TFCI Bits, Multiplizieren der zweiten Sequenzen mit einem zugehörigen Satz von zweiten TFCI Bits und Multiplizieren von einem zugehörigen TFCI Bit mit dem erzeugten gleichen Symbol; und Addieren der resultierenden Sequenzen, welche durch die Multiplikation berechnet wurden, und Ausgeben der Sequenz von m Symbolen.
Verfahren gemäß Anspruch 6, wobei die Basisorthogonalsequenzen einen
Walsh Code, einen 2. Walsh Code, einen 4. Walsh Code, einen 8. Walsh Code, einen 16. Walsh Code und einen 32. Walsh Code, welche aus Orthogonalsequenzen der Länge 64 ausgewählt sind, umfassen.
Verfahren gemäß Anspruch 7, wobei die Basismaskensequenzen Maskensequenzen 0011010101101111101000110000011011110110010100111001111111000101, 0100011111010001111011010111101101111011000100101101000110111000, und 0001100011100111110101001101010010111101101111010111000110001110 umfassen.
Verfahren gemäß Anspruch 6, wobei das vorbestimmte Punktierungsmuster eines der folgenden Punktierungsmuster ist: {0, 4, 8, 13, 16, 20, 27, 31, 34, 38, 41, 44, 50, 54, 57, 61} {0, 4, 8, 13, 16, 21, 25, 28, 32, 37, 43, 44, 49, 52, 56, 62} {0, 4, 8, 13, 16, 21, 25, 31, 32, 37, 43, 44, 49, 52, 56, 61} {0, 4, 8, 13, 18, 21, 25, 30, 35, 36, 40, 46, 50, 53, 57, 62} {0, 4, 8, 13, 18, 21, 25, 30, 35, 37, 40, 47, 50, 53, 57, 62} {0, 4, 8, 13, 19, 22, 27, 30, 33, 36, 41, 44, 49, 55, 58, 61} {0, 4, 8, 13, 19, 22, 27, 30, 33, 36, 41, 44, 50, 52, 56, 63} {0, 4, 8, 13, 19, 22, 27, 30, 33, 36, 41, 44, 50, 52, 58, 61} {0, 4, 8, 13, 16, 20, 27, 31, 34, 38, 41, 44, 50, 54, 57, 61}.
Verfahren gemäß Anspruch 6, wobei die ersten Sequenzen 101101101001101101010010011011001101011011001001, 011011011011011011001001001001011011001001011011, 000111000111000111000111000111000111000111000111, 000000111111000000111111000000111111000000111111, 000000000000111111111111000000000000111111111111, und 000000000000000000000000111111111111111111111111 umfassen.
Vorrichtung für das Kodieren von 10 aufeinanderfolgenden Eingabebits, welche einen TFCI angeben, in eine Sequenz von 48 Symbolen in einem mobilen NB-TDD Kommunikationssystem, wobei die Vorrichtung umfasst: Mittel für das Erzeugen von ersten Sequenzen der Länge 48; Mittel für das Erzeugen von zweiten Sequenzen der Länge 48; Mittel für das Multiplizieren der ersten Sequenzen mit einem zugehörigen Satz von ersten TFCI Bits und Multiplizieren der zweiten Sequenzen mit einem zugehörigen Satz von zweiten TFCI Bits; und Mittel für das Addieren der resultierenden Sequenzen, welche durch die Multiplikation berechnet wurden, und Ausgeben der Sequenz von 48 Symbolen; wobei die ersten Sequenzen punktierte Orthogonalsequenzen und die zweiten Sequenzen punktierte Maskensequenzen sind, welche durch Punktieren der folgenden Positionen aus Walsh Codes der Länge 64 für die ersten Sequenzen und Masken der Länge 64 für die zweiten Sequenzen erzeugt werden: {0, 4, 8, 13, 16, 20, 27, 31, 34, 38, 41, 44, 50, 54, 57, 61}.
Vorrichtung gemäß Anspruch 11, wobei die ersten Sequenzen 101101101001101101010010011011001101011011001001, 011011011011011011001001001001011011001001011011, 000111000111000111000111000111000111000111000111, 000000111111000000111111000000111111000000111111, 000000000000111111111111000000000000111111111111, und 000000000000000000000000111111111111111111111111 umfassen.
Verfahren für das Kodieren von 10 aufeinanderfolgenden Eingabebits, welche einen TFCI angeben, in eine Sequenz von 48 kodierten Symbolen in einem mobilen NB-TDD Kommunikationssystem, wobei das Verfahren umfasst: Erzeugen von ersten Sequenzen der Länge 48; Erzeugen von zweiten Sequenzen der Länge 48; Multiplizieren der ersten Sequenzen mit einem zugehörigen Satz von ersten TFCI Bits und Multiplizieren der zweiten Sequenzen mit einem zugehörigen Satz von zweiten TFCI Bits; und Addieren der resultierenden Sequenzen, welche durch die Multiplikation berechnet wurden, und Ausgeben der Sequenz von 48 Symbolen, wobei die ersten Sequenzen punktierte Orthogonalsequenzen und die zweiten Sequenzen punktierte Maskensequenzen sind, welche durch Punktieren der folgenden Positionen aus Walsh Codes der Länge 64 für die ersten Sequenzen und Masken der Länge 64 für die zweiten Sequenzen erzeugt werden; {0, 4, 8, 13, 16, 20, 27, 31, 34, 38, 41, 44, 50, 54, 57, 61}.
Verfahren gemäß Anspruch 13, wobei die ersten Sequenzen 101101101001101101010010011011001101011011001001, 011011011011011011001001001001011011001001011011, 000111000111000111000111000111000111000111000111, 000000111111000000111111000000111111000000111111, 000000000000111111111111000000000000111111111111, und 000000000000000000000000111111111111111111111111 umfassen.