EP1374417A1 - Channel coding method - Google Patents

Channel coding method

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Publication number
EP1374417A1
EP1374417A1 EP02714020A EP02714020A EP1374417A1 EP 1374417 A1 EP1374417 A1 EP 1374417A1 EP 02714020 A EP02714020 A EP 02714020A EP 02714020 A EP02714020 A EP 02714020A EP 1374417 A1 EP1374417 A1 EP 1374417A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
parameter
values
code words
code
channel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP02714020A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Wen Xu
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP1374417A1 publication Critical patent/EP1374417A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/0001Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff
    • H04L1/0014Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff by adapting the source coding
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M13/00Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes

Definitions

  • the invention relates to a method for channel coding of a parameter, the values of which are correlated with one another to different degrees.
  • AMR adaptive multirate
  • GSM Global System for Mobile communications
  • EDGE EDGE
  • UMTS Universal Mobile Broadband
  • An AMR codec makes it possible to adaptively adjust the total data rate of the data to be transmitted, as well as the distribution of the data rate to the source and channel coding, depending on the channel status and network conditions (system load).
  • the main objectives of such AMR voice codecs are to achieve fixed network quality of the voice under different channel conditions and to ensure optimal distribution of the channel capacity taking into account certain network parameters.
  • An AMR has several codec modes (modes) that indicate different rates of the coded speech bits. For a limited transmission bandwidth, an AMR should work in high-rate modes under good channel conditions and / or in highly utilized radio cells. It should be switched dynamically to the low-rate modes under poor channel conditions. This should result in the best speech quality taking into account the changing channel conditions.
  • mode bits which form the so-called identifier, and up to 4 different modes of the AMR codec are reserved in each speech frame of 20 ms (both in the full rate and in the half rate channel)
  • the 2 bits id (l), id (0) of the identifier are encoded using a block code. In this case, each Para ⁇ meter value are assigned a code word.
  • the amount of the signaled by the identifier (maximum 4) modes is referred to as Ac ⁇ tive codec set of 8 possible in principle for Narrowband AMR codec modes. At least this active codec set is known to the base station and the mobile station. Since the 2 mode bits are transmitted together with the coded speech bits within a channel, they are also referred to as in-band data (see Table 1 and Table 2).
  • this identifier also referred to below as a parameter, is first decoded, and in Furthermore, depending on this decoding result and thus the current codec mode, the speech bits are determined. If the parameter and thus the codec mode are incorrectly recognized, for example because of a very noisy received signal, the speech frames are decoded incorrectly and the speech information can be lost.
  • the initial codec mode during call setup or handover is defined as follows:
  • the initial codec mode is the codec mode of the active codec set with the second lowest rate; otherwise the codec mode with the lowest rate.
  • the codec mode changes from frame (k-1) to frame k only to one of its "neighboring" codec modes or remains in the same codec mode (temporal correlation of the values of the parameter).
  • a jump to a non-neighboring mode e.g. from CODEC_MODE_l to CODEC_MODE_3 is prohibited (see table 3).
  • the parameter "identifier * has memory or is correlated from frame to frame (inter-frame correlationo the temporal correlation).
  • the memory of the parameter "Identifier * leads to a limited change in the codec modes, or equivalent, the code words (CW lf ..., CW) from frame (frame) (k-1) to frame k.
  • the present invention is therefore based on the object of specifying a method for channel coding of a temporally or locally correlated parameter which enables the parameter to be transmitted reliably and at low cost.
  • the invention is therefore based on the idea of taking into account the correlation or the "memory" of the values of the parameter when coding the parameter, so that this can be used in the decoding.
  • the values of the parameter are mapped onto code words in accordance with the correlation of the values of the parameter.
  • a parameter is coded or its values are mapped onto code words in such a way that code words with better distance properties are assigned to “neighboring” or more strongly correlated parameter values. In the example above, these are the parameter values to which you can switch directly from the current parameter value. Codewords with poorer distance properties are assigned to the weakly correlated (“non-adjacent *) parameter values.
  • the parameter is also to be understood as any size that can have any values.
  • a “frame *” can also be understood to mean a point in time or a location. Since a code word corresponds exactly to / is assigned to a parameter value, the following will often no longer differentiate between the terms “parameter value * and“ code word *.
  • the invention makes it possible to achieve an improved overall performance compared to known channel codes, which are optimal for parameters without thinking, without increasing the complexity (computation effort and memory requirement).
  • the invention is described in more detail below on the basis of preferred exemplary embodiments, in which the channel coding is carried out using block codes, but this is in no way necessary to implement the invention; Rather, the invention is in regard to the present ⁇ message to many other types of encoding, in particular the channel coding, transferable.
  • a channel code usually has a number of code words. Any part of the code words of a code (mother code) also form a subcode, with all code words of the subcode also being code words of the corresponding mother code.
  • Distance two code words is often also understood to mean the Hamming distance, i.e. the number of bit positions at which the values of the two code words are not equal. Further distances such as the Euclidean distance of two code words can also be used in the present invention.
  • a code has a better distance characteristic than another code with the same code rate and the same dimension of code words if the number of code words in the code occupy larger minimum and / or medium minimum distances.
  • the parameter indicating the codec mode is block encoded.
  • SID Send Descriptor
  • RATSCCH Robot AMR Traffic Synchronized Control Channel
  • a simple approach to decoding the parameter is to calculate the correlation between the code words and the received mode bits, which are represented as the input vector of the channel software values.
  • the mode (codec mode) is selected in which the correlation with the input vector is maximum (maximum likelihood decoding).
  • a vector with 4 software values r (r 3 , r 2 , r lr r 0 ,), each of which is quantized with 8 bits, is received for the coded mode bits.
  • CIV 2 1001 is sent.
  • the decoder correctly decides on the mode CODEC_MODE_2
  • CW 2 is the actual code word at time (k-1) and CW 3 is the actual code word at time k, but CW 2 is decoded as CWi at time (k-1).
  • CW 3 is the code word in Subcode be included, the k at the time to be taken into account when Decodie ⁇ tion.
  • a change from CWi to CW 3 should also be allowed to avoid further decoding errors.
  • the probability of such a change is very small compared to a normal change such as CW 2 to CW 3 .
  • Table 5 shows the results of d min and d av of all subcodes for possible known modes at time (k-1).
  • CW 2 belongs to the subcodes ⁇ CWi, CW 2 ⁇ (for CODEC_MODE_l at time (k- 1)), ⁇ CW X , CW 2 , CWi) (for CODEC_MODE_2), etc.
  • the parameter is, for example, in the frame (k-1) CW 2 (see table 3). If P (CW 3 (k)
  • CW ⁇ ( ⁇ -l)) 0 (since CW X and CW 4 are mutually exclusive), then CWi, CW 2 , CW 3 and CW 4 should be generated such that d (CW 3 , CW 2 ) ⁇ d (CW x , CW 2 ) ⁇ d (CW ⁇ , CW 4 ) applies.
  • the subcode of the optimized block code has a minimum Hamming distance of 3, with which even with hard ones Decision an error can be corrected.
  • the subcode of the specified block code with a minimum Hamming distance of 2 cannot correct an error if the decision is hard.
  • the code which is optimal for the memoryless parameter in particular its minimum Hamming distance (d min )
  • the code words are specifically assigned to different parameter values.
  • the code words are assigned so that the subcodes have the best possible distance properties for individual groups of the correlated parameter values.
  • the optimized code achieves good performance for parameters without memory as well as for parameters with memory.
  • CW ⁇ and CW 2 should be assigned to the mutually exclusive parameter values C0DEC_M0DE_1 and C0DEC_M0DE_4. If the parameter values C0DEC_M0DE_1 and C0DEC_M0DE_4 are assigned, for example, CWi and CW 2 , there are also parameter values C0DEC_M0DE_2 and C0DEC_M0DE_3, to which CW 3 and CW 4 can be assigned.
  • This procedure can be used to optimize the codes for language frames in TCH / AFS (see tables 7 and 8) and for SID and RATSCCH frames (see tables 9 and 10).
  • GSM 05.03 "Digital cellular telecommunications System (Phase 2+); Channel coding," Release 1999, 2000.
  • GSM 05.09 “Digital cellular telecommunications System (Phase 2+); Link Adaptation,” Release 1999, 2000th

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  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
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Abstract

The invention relates to a method for channel coding a parameter whose values are correlated with one another to different extents and according to which code words with better distance properties are at least partially associated with the more strongly correlated values of the parameters, and code words with weaker distance properties are at least partially associated with the more weakly correlated values of the parameter.

Description

Beschreibungdescription
Verfahren zur KanalcodierungChannel coding method
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kanalcodierung eines Parameters, dessen Werte verschieden stark miteinander korre- liert sind.The invention relates to a method for channel coding of a parameter, the values of which are correlated with one another to different degrees.
Die rasante technische Entwicklung auf dem Gebiet der Mobil- kommunikation hat in den letzten Jahren zur Entwicklung sogenannter Adaptive Multirate (AMR) Narrowband und Wideband Sprachcodecs geführt, welche in zukünftigen Mobilfunkstan- dards wie GSM/EDGE und UMTS eingesetzt werden sollen. Durch einen AMR codec wird es möglich, die gesamte Datenrate der zu übertragenden Daten, sowie die Aufteilung der Datenrate auf die Quellen- und Kanalcodierung je nach Kanalzustand und Netzbedingungen (Systemlast) adaptiv einzustellen. Hauptziele derartiger AMR Sprachcodecs sind, Festnetzqualität der Sprache bei unterschiedlichen Kanalbedingungen zu erzielen und optimale Verteilung der Kanalkapazität unter Berücksichtigung bestimmter Netzparameter zu gewährleisten.The rapid technical development in the field of mobile communication has led to the development of so-called adaptive multirate (AMR) narrowband and wideband voice codecs in recent years, which are to be used in future mobile radio standards such as GSM / EDGE and UMTS. An AMR codec makes it possible to adaptively adjust the total data rate of the data to be transmitted, as well as the distribution of the data rate to the source and channel coding, depending on the channel status and network conditions (system load). The main objectives of such AMR voice codecs are to achieve fixed network quality of the voice under different channel conditions and to ensure optimal distribution of the channel capacity taking into account certain network parameters.
Ein AMR hat mehrere Codecmodi (Modi), die unterschiedliche Raten der codierten Sprachbits angeben. Für eine begrenzte Übertragungsbandbreite soll ein AMR unter guten Kanalbedin- dungen und/oder in hoch ausgelasteten Funkzellen in hochrati- gen Modi arbeiten. Er soll unter schlechten Kanalbedingungen dynamisch in die niederratigen Modi gewechselt werden. Somit soll sich unter Berücksichtigung der wechselnden Kanalbedin- gungen die beste Sprachqualtiät ergeben.An AMR has several codec modes (modes) that indicate different rates of the coded speech bits. For a limited transmission bandwidth, an AMR should work in high-rate modes under good channel conditions and / or in highly utilized radio cells. It should be switched dynamically to the low-rate modes under poor channel conditions. This should result in the best speech quality taking into account the changing channel conditions.
Im GSM/EDGE System werden in jedem Sprachrahmen von 20 ms (sowohl im Fullrate als auch im Halfrate Kanal) 2 Bits (Modusbits) reserviert, die den sogenannten Identifier bilden, und bis zu 4 unterschiedliche Modi des AMR CodecsIn the GSM / EDGE system, 2 bits (mode bits), which form the so-called identifier, and up to 4 different modes of the AMR codec are reserved in each speech frame of 20 ms (both in the full rate and in the half rate channel)
(CODEC_MODE_l, CODEC_MODE_2, CODEC_MODE_3 und CODEC_MODE_ ) angeben können. Die 2 Bits id(l), id(0) des Identifiers wer- den mittels eines Blockcodes codiert. Dabei kann jedem Para¬ meterwert ein Codewort zugeordnet werden. Die Menge der durch den Identifier signalisierten (maximal 4) Modi wird als Ac¬ tive Codec Set der prinzipiell 8 bei AMR Narrowband möglichen Codecmodi bezeichnet. Zumindest dieser Active Codec Set ist der Basisstation und der Mobilstation bekannt. Da die 2 Modusbits zusammen mit den codierten Sprachbits innerhalb eines Kanals übertragen werden, werden sie auch als In-Band Data bezeichnet (siehe Tabelle 1 und Tabelle 2) .(CODEC_MODE_l, CODEC_MODE_2, CODEC_MODE_3 and CODEC_MODE_). The 2 bits id (l), id (0) of the identifier are encoded using a block code. In this case, each Para ¬ meter value are assigned a code word. The amount of the signaled by the identifier (maximum 4) modes is referred to as Ac ¬ tive codec set of 8 possible in principle for Narrowband AMR codec modes. At least this active codec set is known to the base station and the mobile station. Since the 2 mode bits are transmitted together with the coded speech bits within a channel, they are also referred to as in-band data (see Table 1 and Table 2).
Tabelle 1 Kanalcodierung des Parameters „Identifier* in A- daptive multi rate speech Channel at füll rate (TCH/AFS) (Ausschnitt von GSM 05.03, Section 3.9)Table 1 Channel coding of the parameter "Identifier * in Adaptive multi rate speech Channel at fill rate (TCH / AFS) (excerpt from GSM 05.03, Section 3.9)
Tabelle 2 Kanalcodierung des Parameters „Identifier* in A- daptive multi rate speech Channel at half rate (TCH/AHS) (Ausschnitt von GSM 05.03, Section 3.10)Table 2 Channel coding of the parameter "Identifier * in Adaptive multi rate speech Channel at half rate (TCH / AHS) (excerpt from GSM 05.03, Section 3.10)
Auf der Empfangsseite wird zunächst dieser Identifier, im folgenden auch als Parameter bezeichnet, decodiert, und im Weiteren werden, abhängig von diesem Decodierergebnis und damit dem aktuellen Codecmodus, die Sprachbits ermittelt. Wird der Parameter und damit der Codecmodus beispielsweise wegen eines sehr verrauschten Empfangssignals falsch erkannt, werden die Sprachrahmen falsch decodiert und die Sprachinformation kann verlorengehen.On the receiving end, this identifier, also referred to below as a parameter, is first decoded, and in Furthermore, depending on this decoding result and thus the current codec mode, the speech bits are determined. If the parameter and thus the codec mode are incorrectly recognized, for example because of a very noisy received signal, the speech frames are decoded incorrectly and the speech information can be lost.
Der Anfangs-Codecmodus (Initial Codec Mode) beim Call Setup oder Handover ist wie folgt festgelegt:The initial codec mode during call setup or handover is defined as follows:
Werden alle 4 Codecmodi verwendet, dann ist der Anfangs- Codecmodus der Codecmodus des Active Codec Sets mit der zweit niedrigsten Rate; ansonsten der Codecmodus mit der niedrigsten Rate. In jedem Fall wechselt der Codecmodus von Rahmen (k-1 ) zu Rahmen k nur zu einem seiner "benachbarten" Codecmodi oder bleibt im selben Codecmodus (zeitliche Korrelation der Werte des Parameters) . Ein Sprung zu einem nichtbenachbarten Modus, z.B. vom CODEC_MODE_l zu CODEC_MODE_3 ist verboten (siehe Tabelle 3) . In anderen Worten: der Parameter „Identifier* hat Gedächtnis, oder er ist von Rahmen zu Rahmen korreliert ( Inter-Rahmen-Korrelationo der zeitliche Korrelation) . Das Gedächtnis des Parameters „Identifier* führt zu einer eingeschränkten Änderung der Codecmodi, oder äquivalent, der Codewörter ( CWl f ..., CW ) von Rahmen (Frame) (k-1 ) zu Rahmen k .If all 4 codec modes are used, then the initial codec mode is the codec mode of the active codec set with the second lowest rate; otherwise the codec mode with the lowest rate. In any case, the codec mode changes from frame (k-1) to frame k only to one of its "neighboring" codec modes or remains in the same codec mode (temporal correlation of the values of the parameter). A jump to a non-neighboring mode, e.g. from CODEC_MODE_l to CODEC_MODE_3 is prohibited (see table 3). In other words: the parameter "identifier * has memory or is correlated from frame to frame (inter-frame correlationo the temporal correlation). The memory of the parameter "Identifier * leads to a limited change in the codec modes, or equivalent, the code words (CW lf ..., CW) from frame (frame) (k-1) to frame k.
Frame (k-2) Frame (k-1 ) Frame kFrame (k-2) Frame (k-1) Frame k
Tabelle 3 Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Kanalcodierung eines zeitlich bzw. örtlich korrelierten Parameters anzugeben, das eine zuverlässige und aufwandsgunstige Übertragung des Parameters ermöglicht.Table 3 The present invention is therefore based on the object of specifying a method for channel coding of a temporally or locally correlated parameter which enables the parameter to be transmitted reliably and at low cost.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen An¬ sprüche gelost. Vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen ergeben sich aus den abhangigen Ansprüchen.This object is achieved by the features of the independent claims to ¬. Advantageous and expedient further developments result from the dependent claims.
Die Erfindung beruht demnach auf dem Gedanken, die Korrelation bzw. das "Gedächtnis" der Werte des Parameters bei der Codierung des Parameters zu berücksichtigen, so daß dies bei der Decodierung genutzt werden kann. Dazu wird die Abbildung von Werten des Parameters auf Codeworter entsprechend der Korrelation der Werte des Parameters durchgeführt. Insbesondere wird ein Parameter so codiert bzw. dessen Werte derart auf Codeworter abgebildet, dass Codeworter mit besseren Distanzeigenschaften "benachbarten" bzw. starker korrelierten Parameterwerten zugeordnet werden. Im obengenannten Beispiel handelt es sich dabei um die Parameterwerte zu denen vom aktuelle Parameterwert aus direkt gewechselt werden kann. Codeworter mit schlechteren Distanzeigenschaften werde den schwacher korrelierten („nicht-benachbarten*) Parameterwerten zugeordnet .The invention is therefore based on the idea of taking into account the correlation or the "memory" of the values of the parameter when coding the parameter, so that this can be used in the decoding. For this purpose, the values of the parameter are mapped onto code words in accordance with the correlation of the values of the parameter. In particular, a parameter is coded or its values are mapped onto code words in such a way that code words with better distance properties are assigned to “neighboring” or more strongly correlated parameter values. In the example above, these are the parameter values to which you can switch directly from the current parameter value. Codewords with poorer distance properties are assigned to the weakly correlated (“non-adjacent *) parameter values.
Der Parameter soll im Rahmen der Erfindung auch als eine beliebige Große verstanden werden, die beliebige Werte tragen kann. Als „Rahmen* (Frame) kann auch ein Zeitpunkt oder ein Ortspunkt verstanden werden. Da ein Codewort genau einem Pa- rameterwert entspricht/zugeordnet wird, wird im folgenden häufig nicht mehr zwischen dem Begriff „Parameterwert* und „Codewort* unterschieden.Within the scope of the invention, the parameter is also to be understood as any size that can have any values. A “frame *” can also be understood to mean a point in time or a location. Since a code word corresponds exactly to / is assigned to a parameter value, the following will often no longer differentiate between the terms “parameter value * and“ code word *.
Durch die Erfindung ist es möglich, ohne Erhöhung der Komple- xitat (Rechenaufwand und Speicherbedarf) eine verbesserte Gesamtperformance gegenüber bekannten Kanalcodes zu erzielen, die für gedachtnislose Parameter optimal sind. Die Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausfüh- rungsbeispiele näher beschrieben, bei welchen die Kanalcodierung unter Verwendung von Blockcodes erfolgt, was aber zur Durchführung der Erfindung keinesfalls erforderlich ist; vielmehr ist die Erfindung bei Kenntnis der vorliegenden An¬ meldung auf viele andere Arten der Codierung, insbesondere der Kanalcodierung, übertragbar.The invention makes it possible to achieve an improved overall performance compared to known channel codes, which are optimal for parameters without thinking, without increasing the complexity (computation effort and memory requirement). The invention is described in more detail below on the basis of preferred exemplary embodiments, in which the channel coding is carried out using block codes, but this is in no way necessary to implement the invention; Rather, the invention is in regard to the present ¬ message to many other types of encoding, in particular the channel coding, transferable.
A. Di stanzeigenschaften von Kanalcodes (Codes)A. Distance properties of channel codes (codes)
Ein Kanalcode weist in der Regel eine Menge von Codewörtern auf. Ein beliebiger Teil der Codewörter eines Codes (Muttercodes) bilden auch einen Subcode, wobei alle Codewörter des Subcodes auch Codewörter des entsprechenden Muttercodes sind. Unter Distanz (zweier Codewörter) versteht man häufig auch die Hamming-Distanz, d.h. die Anzahl der Bitpositionen, bei denen die Werte der zwei Codewörter ungleich sind. Weitere Distanzen wie die Euclidean-Distanz von zwei Codewörtern können bei der vorliegenden Erfindung ebenfalls eingesetzt wer- den.A channel code usually has a number of code words. Any part of the code words of a code (mother code) also form a subcode, with all code words of the subcode also being code words of the corresponding mother code. Distance (two code words) is often also understood to mean the Hamming distance, i.e. the number of bit positions at which the values of the two code words are not equal. Further distances such as the Euclidean distance of two code words can also be used in the present invention.
Die Menge von Distanzen aller möglichen Paare der Codewörter eines Codes bilden eine Verteilung { A ( w) , für w = dmιn, dmιn + 1, ... mit minimaler Hamming-Distanz dmιn ) , wobei A [ w) die An- zahl oder die (normierte) relative Häufigkeit der Paare der Codewörter mit Distanz w angibt. Für eine normierte relativeThe set of distances of all possible pairs of code words of a code form a distribution {A (w), for w = d mιn , d mιn + 1, ... with a minimum Hamming distance d mιn ), where A [w) is the An - Number or the (standardized) relative frequency of the pairs of code words with distance w indicates. For a normalized relative
Häufigkeit gilt ∑ (w) = l, und die mittlere Distanz beträgt w=dmm d« = ∑ wA(w) w=dmmFrequency holds ∑ (w) = l, and the mean distance is w = d mm d «= ∑ wA (w) w = d mm
in der Regel weist ein Code dann eine bessere Distanzeigenschaft als ein anderer Code mit gleicher Coderate und gleicher Dimension von Codewörtern auf, wenn die Menge der Codewörter des Codes grössere minimale oder/und mittlere minimale Distanzen besetzen. Insbesondere kann eine Beurteilung der Distanzeigenschaft nach einem der folgenden Kriterien erfolgen: Ein Code C mit minimaler Hamming-Distanz d ιn und relativer Häufigkeit {A'(w)} hat eine bessere Distanzeigenschaft als ein Code C mit minimaler Hamming-Distanz dmιn und relati- ver Häufigkeit {A(w)}f wenn d mm -^ O-nun oder wenn d ιn = dmιn und d'av= ∑wA'(w)>dav= ∑wA(w) . w=" nun w="πwAs a rule, a code has a better distance characteristic than another code with the same code rate and the same dimension of code words if the number of code words in the code occupy larger minimum and / or medium minimum distances. In particular, the distance property can be assessed according to one of the following criteria: A code C with a minimum Hamming distance d ιn and a relative frequency {A '(w)} has a better distance property than a code C with a minimum Hamming distance d min and a relative frequency {A (w)} f if d mm - ^ O-now or if d ιn = d mιn and d ' av = ∑wA'(w)> d av = ∑wA (w). w = "now w = " πw
- Ein Code C hat eine bessere Distanzeigenschaft als ein- A code C has a better distance property than one
Code C, wenn Ö min ' Cπun oder wenn d 'm2_. = Λ undCode C if Ö min 'Cπun or if d' m2 _. = Λ and
A'(w) = A(w) für w = dmιnf dmιn + 1, ..., w0 { w0 ≥ dmιn) und A'{w0) < A{w0) .A '(w) = A (w) for w = d mιnf d mιn + 1, ..., w 0 {w 0 ≥ d mιn ) and A' {w 0 ) <A {w 0 ).
Distanzeigenschaften eines Codes wie d„un und dav sind fundamental bei der Bestimmung der Fähigkeit der Fehlerkorrektur. Codes mit besseren Distanzeigenschaften, d.h. grösseren dmιn und dav, haben auch bessere Korrekturfähigkeit. Bislang werden meist gute Codes unter der Voraussetzung, dass die zu codierenden Daten kein Gedächtnis haben, entworfen. Wenn Gedächtnis in Daten oder einem Parameter vorhanden ist, sind solche Codes in der Regel nicht mehr optimal.Distance properties of a code such as d "u n and d av are fundamental in determining the ability of the error correction. Codes with better distance properties , ie larger d min and d av , also have better correction ability . So far, mostly good codes have been designed on the assumption that the data to be encoded has no memory. If there is memory in data or a parameter, such codes are usually no longer optimal.
Wie in Tabellen 1 und 2 gezeigt, wird der Parameter, der den Codecmodus anzeigt blockcodiert. Für SID (Silence Descriptor) und RATSCCH (Robust AMR Traffic Synchronized Control Channel) Rahmen ergeben sich Codewörter der Länge 16 Bits: CWm = ic(15), ..., ic(0) mit m = 1, 2, ..., 4. Für die Sprachrahmen ergeben sich Codewörter der Länge 8 Bits im Fullrate Kanal:As shown in Tables 1 and 2, the parameter indicating the codec mode is block encoded. For SID (Silence Descriptor) and RATSCCH (Robust AMR Traffic Synchronized Control Channel) frames there are code words with a length of 16 bits: CW m = ic (15), ..., ic (0) with m = 1, 2, .. ., 4. For the speech frames there are code words with a length of 8 bits in the full rate channel:
CWm = ic(7), ..., ic(0) im Fullrate Kanal und Codewörter der Länge 4 Bits im Halfrate Kanal:CW m = ic (7), ..., ic (0) in the full rate channel and code words with a length of 4 bits in the half rate channel:
CWm = ic(3) , ..., ic(0) .CW m = ic (3), ..., ic (0).
Im folgenden wird auf den einfachen Fall eines Sprachrahmens im Halfrate Kanal (Tabelle 2) eingegangen. Die Hamming- Distanzen zwischen allen 4 unterschiedlichen Codewörtern sind in Tabelle 4 dargestellt.The simple case of a speech frame in the half-rate channel (Table 2) is discussed below. The Hamming distances between all 4 different code words are shown in Table 4.
CWλ = 0000CW λ = 0000
Code word cw2 = 1001 cw3 = OlliCode word cw 2 = 1001 cw 3 = Olli
CWä = 1110 d(CW CIV2) = 2 d(CWlf CW3) = 3CW ä = 1110 d (CW CIV 2 ) = 2 d (CW lf CW 3 ) = 3
Hamming- d(CWlf CN4) = 3Hamming-d (CW lf CN 4 ) = 3
Distanz d(CW2r CW3) = 3 d{CW2, CW4) = 3 d(CW3, CW4) = 2Distance d (CW 2r CW 3 ) = 3 d {CW 2 , CW 4 ) = 3 d (CW 3 , CW 4 ) = 2
Tabelle 4 Hamming-Distanz der Codewörter des Blockcodes für die Sprachrahmen in TCH/AHS .Table 4 Hamming distance of the code words of the block code for the speech frames in TCH / AHS.
B. Decodierung des Parameters ohne/mit Gedächtnis Ein einfacher Ansatz zur Decodierung des Parameters ist die Berechnung der Korrelation zwischen den Codewörtern und den empfangenen Modusbits, die als Eingangsvektor der Kanalsoftwerte dargestellt werden. Es wird der Modus (Codecmodus) gewählt, bei dem die Korrelation mit dem Eingangsvektor maximal ist (Maximum Likelihood Decoding) .B. Decoding the parameter without / with memory A simple approach to decoding the parameter is to calculate the correlation between the code words and the received mode bits, which are represented as the input vector of the channel software values. The mode (codec mode) is selected in which the correlation with the input vector is maximum (maximum likelihood decoding).
Im folgenden Beispiel wird repräsentativ für die codierten Modusbits ein Vektor mit 4 Softwerten r = (r3, r2, rlr r0, ) empfangen, die jeweils mit 8 Bits quantisiert sind. Ein Wert von r = +127 entspricht dabei einer sicher empfangenen „0* und ein Wert von rλ = -127 einer sicher empfangenen „1' .In the following example, a vector with 4 software values r = (r 3 , r 2 , r lr r 0 ,), each of which is quantized with 8 bits, is received for the coded mode bits. A value of r = +127 corresponds to a securely received "0 * and a value of r λ = -127 corresponds to a securely received" 1 '.
Nun werden die Korrelationen corrm (= Korrelation zwischen r und CWm ) für jeden Modus m = 1, ..., 4 berechnet, wobei das Codewort CWm mit „+1V„-1* anstelle „0*/„l* (in z.B. Tabelle 4) dargestellt wird.Now the correlations corr m (= correlation between r and CW m ) are calculated for each mode m = 1, ..., 4, whereby the code word CW m with "+ 1V" -1 * instead of "0 * /" l * (e.g. in Table 4).
Somit ergibt sich: corr - +r3 + r2 + r, + ro corr3 = +r3 - r2 - r) ~ roThis results in: corr - + r 3 + r 2 + r, + r o corr 3 = + r 3 - r 2 - r ) ~ r o
Die Funktionsweise wird im Folgenden an einem konkreten Beispiel verdeutlicht. Es wird CIV2 = 1001 gesendet. Beim idealen Kanal erhält der Empfänger den Vektor r = (-127, +127, +127, -127) . Es ergibt sich dann: corrλ = 0 corr2 = +508 = Maximum corr3 = -254 corrA = -254The mode of operation is illustrated below using a specific example. CIV 2 = 1001 is sent. For the ideal channel, the receiver receives the vector r = (-127, +127, +127, -127). The result is: corr λ = 0 corr 2 = +508 = maximum corr 3 = -254 corr A = -254
Der Decoder entscheidet richtig auf den Modus CODEC_MODE_2The decoder correctly decides on the mode CODEC_MODE_2
(d.h. CW2 ) .(ie CW 2 ).
Unter einem verrauschten Kanal ist es auch möglich, gewisse Fehler zu korrigieren. Empfängt man z.B. für CW2 den VektorUnder a noisy channel it is also possible to correct certain errors. For example, if the vector is received for CW 2
(r3, r2, rl f r0, ) = (-6, +2, +3, +5), wobei das fett gedruckte Bit „+5* verdreht worden ist, so gilt: corr = +4 corr2 = +6 = Maximum corr3 = -16 corr = +6 = Maximum(r 3 , r 2 , r lf r 0 ,) = (-6, +2, +3, +5), whereby the bold “+ 5 *” bit has been rotated, the following applies: corr = +4 corr 2 = +6 = maximum corr 3 = -16 corr = +6 = maximum
In diesem Fall ist eine Entscheidung zwischen C1V2 und CfV4 nicht mehr möglich. Allerdings wenn das Parametergedächtnis berücksichtigt wird, z.B. wenn im letzten Rahmen { k- 1 ) CODEC_MODE_l (= CWi) oder CODEC_MODE_2 (= CW2 ) bereits mit einer hohen Sicherheit decodiert wird, dann kann der Decoder richtig für CW2 entscheiden, da vom Rahmen (k-1 ) zum jetzigen Rahmen k ein Wechsel von CWi oder CW2 zu CWΛ nicht erlaubt ist. In diesem Fall ist die Berechnung von corr4 eigentlich nicht nötig.In this case, a decision between C1V 2 and CfV 4 is no longer possible. However, if the parameter memory is taken into account, e.g. if in the last frame {k- 1) CODEC_MODE_l (= CWi) or CODEC_MODE_2 (= CW 2 ) is already decoded with a high level of security, then the decoder can correctly choose CW 2 , since a change from CWi or CW 2 to frame k (1) to the current frame k CWΛ is not allowed. In this case, the calculation of corr 4 is actually not necessary.
C. Distanzeigenschaften für Parameter ohne/mi t Gedächtnis Sind alle Codecmodi (d.h. alle Codewörter) zum Zeitpunkt k bei der Decodierung möglich (d.h. kein Gedächtnis vorhanden) , ergibt sich für den Code C mit 4 Codewörtern in Tabelle 4 die minimale Hamming-DistanzC. Distance properties for parameters without / with memory If all codec modes (i.e. all code words) are possible at time k during decoding (i.e. no memory available), the minimum Hamming distance results for code C with 4 code words in Table 4
Qmi n ^ und die relative Häufigkeit A ( w) = 2/6 für w = 2Qmi n ^ and the relative frequency A (w) = 2/6 for w = 2
A ( w) = 4/6 für w = 3A (w) = 4/6 for w = 3
A (w) = 0 sonst Daher beträgt dαv = ∑wA(w) = 1616 w=d mA (w) = 0 otherwise therefore d αv = ∑wA (w) = 1616 w = d m
Befindet sich der Parameter zum Zeitpunkt (k-1 ) in CODEC_MODE_l, dann sind nur CODEC_MODE_l und CODEC_MODE_2 zum Zeitpunkt k möglich (siehe Bild 1) . Dies entspricht einem Subcode mit nur zwei Codewörtern CWi und CW2, wobei Om_ι n = --If the parameter at time (k-1) is in CODEC_MODE_l, then only CODEC_MODE_l and CODEC_MODE_2 at time k are possible (see Figure 1). This corresponds to a subcode with only two code words CWi and CW 2 , where O m _ι n = -
A ( w) = 1 für w = 2 A (w) = 0 sonst dαv = ∑ wA(w) = 2A (w) = 1 for w = 2 A (w) = 0 otherwise d αv = ∑ wA (w) = 2
•»"«'mm• "" " 'mm
Bei der Decodierung sind lediglich die Korrelationen corri und corr2 zu berücksichtigen.When decoding, only the correlations corri and corr 2 need to be taken into account.
In der Praxis gibt es andere typische Situationen: CW2 ist das tatsächliche Codewort zu Zeitpunkt ( k-1 ) und CW3 das tatsächliche Codewort zu Zeitpunkt k, aber CW2 wird zum Zeit- punkt (k-1 ) als CWi decodiert. Um zum Zeitpunkt k das Codewort als CW3 decodieren zu können, uss CW3 als Codewort im Subcode beinhaltet sein, der zum Zeitpunkt k bei der Decodie¬ rung berücksichtigt werden soll. Ein Wechsel von CWi zu CW3 soll also auch erlaubt sein, um weitere Decodierfehler zu vermeiden. Allerdings ist die Wahrscheinlichkeit eines sol- chen Wechsels im Vergleich zu einem normalen Wechsel wie CW2 zu CW3 sehr klein. Weiterhin ist es vorstellbar, dass sogar ein Wechsel von C i zu CWΛ wegen mehrerer Decodierfehler hintereinander auch möglich sein sollte. Die Wahrscheinlichkeit eines derartigen Wechsels ist aber so gering, dass er ver- nachlassigbar ist. Aus diesem Grund wird die Distanz d ( CWx , CW4), die bei der Decodierung zum Unterscheiden von CWX und CW4 entscheidend ist, nicht berücksichtigt. Um diesen Effekt zu berücksichtigen, definieren wir in unserem Beispiel einen speziellen Subcode, der alle Codeworter des Muttercodes {CWi, CW2, CW3, CW4 } hat, aber bei Betrachtung der Distanzeigenschaften die Distanz d ( CWl f CW ) vernachlässigt wird. Die Distanzeigenschaften dieses Subcodes, die im allgemeinen nicht identisch zu denen des Muttercodes sind, können bei der Decodierung des Parameters mit Gedächtnis ebenfalls herange- zogen werden.In practice there are other typical situations: CW 2 is the actual code word at time (k-1) and CW 3 is the actual code word at time k, but CW 2 is decoded as CWi at time (k-1). In order to be able to decode the code word as CW 3 at time k, uss CW 3 as code word in Subcode be included, the k at the time to be taken into account when Decodie ¬ tion. A change from CWi to CW 3 should also be allowed to avoid further decoding errors. However, the probability of such a change is very small compared to a normal change such as CW 2 to CW 3 . Furthermore, it is conceivable that even a change from C i to CWΛ should be possible because of several decoding errors in succession. However, the probability of such a change is so low that it can be neglected. For this reason, the distance d (CW x , CW 4 ), which is crucial in decoding to distinguish CW X and CW 4 , is not taken into account. To take this effect into account, in our example we define a special subcode that has all the code words of the mother code {CWi, CW 2 , CW 3 , CW 4 }, but the distance d (CW lf CW) is neglected when considering the distance properties . The distance properties of this subcode, which are generally not identical to those of the mother code, can also be used when decoding the parameter with memory.
Im allgemeinen sind für Parameter mit Gedächtnis nicht nur die Distanzeigenschaft des Muttercodes für Parameter ohne Gedächtnis, sondern die Distanzeigenschaften aller solcher Sub- codes entscheidend, die den Gruppen der stark korreliertenIn general, for parameters with memory not only the distance property of the mother code for parameters without memory are decisive, but also the distance properties of all such subcodes that correlate with the groups of the strongly
Parameterwerten zugeordnet werden. Tabelle 5 zeigt die Ergebnisse von dmιn und dav aller Subcodes für mögliche bekannte Modi zum Zeitpunkt ( k-1 ) .Parameter values are assigned. Table 5 shows the results of d min and d av of all subcodes for possible known modes at time (k-1).
Es ist zu bemerken, dass die verschiedenen Subcodes (oder die entsprechenden Gruppen der Parameterwerte) sich überlappen können, d.h. die gleichen Codeworter existieren in verschiedenen Subcodes. Wie Tabelle 5 zeigt, gehört CW2 zu den Subcodes { CWi , CW2 } (für CODEC_MODE_l zum Zeitpunkt (k- 1 ) ) , { CWX , CW2, CWi ) (für CODEC_MODE_2 ) , etc.It should be noted that the different subcodes (or the corresponding groups of parameter values) can overlap, ie the same code words exist in different subcodes. As Table 5 shows, CW 2 belongs to the subcodes {CWi, CW 2 } (for CODEC_MODE_l at time (k- 1)), {CW X , CW 2 , CWi) (for CODEC_MODE_2), etc.
D. Suche nach besten Codes für Parameter mi t Gedäch tni s Für Parameter mit Gedächtnis wird die Fähigkeit der Fehler¬ korrektur vor allem durch Distanzeigenschaften der einzelnen Subcodes bestimmt. Deshalb sollen die Codewörter für die Pa¬ rameterwerte derart ausgewählt werden, dass sich bestmögliche Distanzeigenschaften (z.B. grösste dmin und dav) aller Subco¬ des ergeben, die den Gruppen der korrelierten Parameterwerte zugeordnet werden.D. Find the best codes for parameters with memory For parameters with memory, the ability of the error correction ¬ is mainly determined by distance properties of the individual sub-code. Therefore, should the code words for the Pa ¬ rameterwerte selected to be optimum distance properties that arise (for example largest d min and d av) of all Subco ¬ of which are assigned to the groups of the correlated parameter values.
Tabelle 5 Distanzeigenschaften der Subcodes eines spezifizierten Blockcodes zur Decodierung des „Identifier* für Sprachrahmen in TCH/AHS .Table 5 Distance properties of the subcodes of a specified block code for decoding the "identifier * for speech frames in TCH / AHS.
Tabelle 6 Distanzeigenschaften der Subcodes eines optimierten Blockcodes (mit CW\ = CWlf CW'2 = CW4f CW'3 = CW3t CW'* = CW2) zur Decodierung des „Identifier' für Sprachrahmen in TCH/AHS. Table 6 Distance properties of the subcodes of an optimized block code (with CW \ = CW lf CW ' 2 = CW 4f CW' 3 = CW 3t CW '* = CW 2 ) for decoding the "identifier" for speech frames in TCH / AHS.
Ist eine genaue Information über die Wahrscheinlichkeit des Codewortwechsels CWi(λ-l) → CWm(k) (= Wechsel des Parameterwerts) von Rahmen (k-1) zu Rahmen k, nämlich P(CWm(k) \CWλ(k- 1)), vorhanden (1, m, n = 1, 2, ...), so kann diese Informa- tion beim Codedesign berücksichtigt werden.Is precise information about the probability of the code word change CWi (λ-l) → CW m (k) (= change of the parameter value) from frame (k-1) to frame k, namely P (CW m (k) \ CW λ ( k- 1)), available (1, m, n = 1, 2, ...), this information can be taken into account in the code design.
Ist P(CWn(k) | CWX (k-1) ) ≥ P(CWm(k) \ CW (k-l) ) , dann sollen die Codewörter CWlf CWm und CWn derart generiert werden, dass für die Hamming-Distanz d(CW CWλ) ≥ d(CWmt CW2) gilt. Dies ist eine allgemeine mathematische Formulierung des vorliegenden Verfahrens, wenn alle Codewörter CWi, CWm und CWn auf dieser Weise bestimmt werden. Für sich gegenseitig aussschließenden Codewörter CW2 und CWm gilt P(CWm(k) \ CW (k-1) ) = 0. Jedoch sollte in der Regel d(CWm, CW) > 0 sein, da sonst CWm und CWj ein einziges Codewort werden.If P (CW n (k) | CW X (k-1)) ≥ P (CW m (k) \ CW (kl)), then the code words CW lf CW m and CW n should be generated such that for the Hamming distance d (CW CW λ ) ≥ d (CW mt CW 2 ) applies. This is a general mathematical formulation of the present method if all code words CWi, CW m and CW n are determined in this way. For mutually exclusive code words CW 2 and CW m , P (CW m (k) \ CW (k-1)) = 0. However, d (CW m , CW)> should normally be> 0, otherwise CW m and CWj become a single code word.
Der Parameter sei beispielsweise im Rahmen (k-1) CW2 (siehe Tabelle 3). Ist P(CW3 (k) | CW2 (k-1) ) ≥ P(CWXk) \CW2(k-l) ) ≥ P(CW (k) |CWι(λ-l)) = 0 (da CWX und CW4 sich gegenseitig aus- schliessen) , dann sollen CWi, CW2, CW3 und CW4 derart generiert werden, dass d(CW3, CW2) ≥ d(CWx, CW2) ≥ d(CWλ, CW4) gilt.The parameter is, for example, in the frame (k-1) CW 2 (see table 3). If P (CW 3 (k) | CW 2 (k-1)) ≥ P (CWXk) \ CW 2 (kl)) ≥ P (CW (k) | CWι (λ-l)) = 0 (since CW X and CW 4 are mutually exclusive), then CWi, CW 2 , CW 3 and CW 4 should be generated such that d (CW 3 , CW 2 ) ≥ d (CW x , CW 2 ) ≥ d (CW λ , CW 4 ) applies.
Werden die besten Codes dann gemäss dem oben erläuterten Kri- terium ausgewählt, so fällt auf, dass im allgemeinen mehrere Codes existieren, die identische Distanzeigenschaft aufweisen. Solche Codes kann man beispielsweise bei Blockcodes durch Addition eines beliebigen Vektors zu allen Codewörtern, oder/und durch gleichzeitigen Austausch von beliebigen Bitpo- sitionen für alle Codewörter, erzeugen. Tabelle 6 zeigt die Distanzeigenschaften eines nach dem Parametergedächtnis optimierten Codes mit Codewörtern CW'i = CWX , CW'2 = CW4 r CWf 3 = CW3, CW' i = CW2 . Dieser Code hat eine höhere Fähigkeit zur Fehlerkorrektur als der Bockcode in Tabelle 2. Wenn der Modus CODEC_MODE_l oder C0DEC_M0DE_4 sich im Rahmen ( k-1 ) befindet, hat der Subcode des optimierten Blockcodes eine minimale Hamming-Distanz von 3, mit dem sogar bei harter Entscheidung ein Fehler korrigiert werden kann. Dagegen kann der Subcode des spezifizierten Blockcodes mit einer minimalen Hamming-Distanz von 2 bei harter Entscheidung keinen Fehler korrigieren.If the best codes are then selected in accordance with the criterion explained above, it is noticeable that there are generally several codes which have identical distance properties. In the case of block codes, such codes can be generated, for example, by adding any vector to all code words or / and by simultaneously exchanging any bit positions for all code words. Table 6 shows the distance properties of a code optimized according to parameter memory with code words CW'i = CW X , CW ' 2 = CW 4 r CW f 3 = CW 3 , CW' i = CW 2 . This code has a higher ability to correct errors than the block code in table 2. If the mode CODEC_MODE_l or C0DEC_M0DE_4 is in frame (k-1), the subcode of the optimized block code has a minimum Hamming distance of 3, with which even with hard ones Decision an error can be corrected. In contrast, the subcode of the specified block code with a minimum Hamming distance of 2 cannot correct an error if the decision is hard.
E. Zuweisung der Codewörter gemäss Parametergedächtnis Die obige Analyse zeigt, dass aufgrund möglicher mehrerer hintereinander folgender Decodierfehler - obwohl die Wahrscheinlichkeit dafür sehr gering ist - nicht nur die einzelnen Subcodes, sondern auch der Muttercode bestmögliche Distanzeigenschaften haben sollte, um bestmögliche Performance zu erzielen. Dies ist insbesondere wichtig, wenn keine starke Parameterkorrelation vorhanden ist.E. Assignment of the code words according to parameter memory The analysis above shows that due to the possibility of several successive decoding errors - although the probability is very low - not only the individual subcodes, but also the mother code should have the best possible distance properties in order to achieve the best possible performance. This is particularly important if there is no strong parameter correlation.
In der vorliegenden Anmeldung wird ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem man zuerst den für den gedächtnislosen Parameter optimalen Code, insbesondere dessen minimale Hamming-Distanz (dmin) maximal ist, heranzieht, und dann die Codewörter gezielt verschiedenen Parameterwerten zuweist. Konkret werden, wie im vorhergehenden Beispiel gezeigt, die Codewörter so zugeordnet, dass die Subcodes für einzelne Gruppen der korrelierten Parameterwerte bestmögliche Distanzeigenschaften auf- weisen. Auf diese Weise erzielt der optimierte Code sowohl für Parameter ohne Gedächtnis als auch für Parameter mit Gedächtnis gute Performance.In the present application, a method is proposed in which the code which is optimal for the memoryless parameter, in particular its minimum Hamming distance (d min ), is first used, and then the code words are specifically assigned to different parameter values. Specifically, as shown in the previous example, the code words are assigned so that the subcodes have the best possible distance properties for individual groups of the correlated parameter values. In this way, the optimized code achieves good performance for parameters without memory as well as for parameters with memory.
Wenn weitere genauere Information wie P ( CWm ( k) \ CWλ (k-1 ) ) vor- handen ist, kann man diese Information beim Zuordnen der Codewörter ebenfalls berücksichtigen. Ist P ( CWn (k) \ CW2 (k-1 ) ) ≥ P ( CWm ( k) \ CWλ (k-l ) ) , sollen die Codewörter CWj,, CWm und CWn, falls möglich, nach dem Kriterium d(CWn, CWλ) ≥ d(CW CW ) zugeordnet werden. Da in diesem Fall alle Codewörter bereits festgelegt sind, können wir zuerst P(CWm(k) | CWX (k-1) ) und d(CWml CWλ) (1 ≠ m) nach ihrer Grosse sortieren, und an- schliessend die geeigneten Codewörter zu den Parameterwerten zuordnen.If more precise information such as P (CW m (k) \ CW λ (k-1)) is available, this information can also be taken into account when assigning the code words. If P (CW n (k) \ CW 2 (k-1)) ≥ P (CW m (k) \ CW λ (kl)), the code words CWj ,, CW m and CW n , if possible, according to the criterion d (CW n , CW λ ) ≥ d (CW mi CW) assigned. Since in this case all code words are already defined, we can first sort P (CW m (k) | CW X (k-1)) and d (CW ml CW λ ) (1 ≠ m) according to their size, and finally assign the appropriate code words to the parameter values.
Wie in Tabelle 4 gezeigt, erzielt man die minimale Hamming- Distanz mit C i und CW2 (oder CW3 und CW4) . Daher sollen CWλ und CW2 (oder CW3 und CW4) den sich gegenseitig ausschliessen- den Parameterwerte C0DEC_M0DE_1 und C0DEC_M0DE_4 zugeordnet werden. Werden den Parameterwerten C0DEC_M0DE_1 und C0DEC_M0DE_4 z.B. CWi und CW2 zugeordnet, so gibt es noch die Parameterwerte C0DEC_M0DE_2 und C0DEC_M0DE_3, denen jeweils CW3 und CW4 zugeordnet werden können.As shown in Table 4, the minimum Hamming distance is achieved with C i and CW 2 (or CW 3 and CW 4 ). Therefore, CW λ and CW 2 (or CW 3 and CW 4 ) should be assigned to the mutually exclusive parameter values C0DEC_M0DE_1 and C0DEC_M0DE_4. If the parameter values C0DEC_M0DE_1 and C0DEC_M0DE_4 are assigned, for example, CWi and CW 2 , there are also parameter values C0DEC_M0DE_2 and C0DEC_M0DE_3, to which CW 3 and CW 4 can be assigned.
Auf dieser Weise erhält man (zufällig) die gleichen Ergebnisse in Tabelle 6, wobei die Subcodes {CW'i, CW'2}, [CW'3l CWf 4) die bessere Distanzeigenschaften mit dmιn = 3 haben als die Subcodes {CWlf CW2) , [CW3, CW4) mit dmιn = 2. Die Performance f r Parameter ohne Gedächtnis bleibt unverändert.In this way, one obtains (by chance) the same results in Table 6, the subcodes {CW'i, CW ' 2 }, [CW' 3l CW f 4 ) having the better distance properties with d mιn = 3 than the subcodes {CW lf CW 2 ), [CW 3 , CW 4 ) with d mιn = 2. The performance for parameters without memory remains unchanged.
Mit diesem Verfahren kann man die Codes für Sprachrahmen in TCH/AFS (siehe Tabellen 7 und 8) und für SID und RATSCCH Rah- men (siehe Tabellen 9 und 10) optimieren. This procedure can be used to optimize the codes for language frames in TCH / AFS (see tables 7 and 8) and for SID and RATSCCH frames (see tables 9 and 10).
Tabelle 7 Distanzeigenschaften der Subcodes des in GSM 05.03 spezifizierten Blockcodes zur Decodierung des „Identifier* für Sprachrahmen in TCH/AFS .Table 7 Distance properties of the subcodes of the block code specified in GSM 05.03 for decoding the "identifier * for speech frames in TCH / AFS.
Tabelle 8 Distanzeigenschaften der Subcodes eines optimierten Blockcodes (mit CW'X = CWl r CW' 2 = CW4 , CW'3 = CW3, CW' 4 = CW2 ) zur Decodierung des „Identifier* für Sprachrahmen in TCH/AFS . Table 8 Distance properties of the subcodes of an optimized block code (with CW ' X = CW lr CW' 2 = CW 4 , CW ' 3 = CW 3 , CW' 4 = CW 2 ) for decoding the "Identifier * for speech frames in TCH / AFS.
Tabelle 9 Distanzeigenschaften der Subcodes des in GSM 05.03 spezifizierten Blockcodes zur Decodierung des „Identifier* für SID und RATSCCH Rahmen. Table 9 Distance properties of the subcodes of the block code specified in GSM 05.03 for decoding the "Identifier * for SID and RATSCCH frames.
Tabelle 10 Distanzeigenschaften der Subcodes eines optimierten Blockcodes (mit C 'i = CWX, CW' 2 = CW2, CW' 3 = CW4, CW'i CW3) zur Decodierung des „Identifier* für SID und RATSCCH Rahmen .Table 10 Distance properties of the subcodes of an optimized block code (with C 'i = CW X , CW' 2 = CW 2 , CW ' 3 = CW 4 , CW'i CW 3 ) for decoding the "Identifier * for SID and RATSCCH frames.
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Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Kanalcodierung eines Parameters, bei dem Werte des Parameters unterschiedlich stark zeit- lieh bzw. örtlich korreliert sind, bei dem Werte des Parameters auf Codewörter abgebildet werden,1. Method for channel coding of a parameter, in which the values of the parameter are correlated to different extents or times, in which values of the parameter are mapped to code words,
- bei dem Codewörter unterschiedlich große Distanzen zueinander aufweisen, und - bei dem Werte des Parameters derart auf Codewörter abgebildet werden, daß Werte des Parameters, die relativ stark miteinander korreliert sind, auf Codewörter abgebildet werden, die relativ große Distanzen zueinander aufweisen.in which code words have different distances from one another, and in which values of the parameter are mapped to code words in such a way that values of the parameter which are relatively strongly correlated with one another are mapped to code words which have relatively large distances from one another.
2. Verfahren zur Kanalcodierung eines Parameters,2. method for channel coding of a parameter,
- bei dem jeweils ein erster Wert des Parameters und ein zweiter Wert des Parameters ein Wertepaar bilden, wobei zumindest teilweise der zweite Wert des Parameters unterschiedlich stark vom ersten Wert des Parameters abhängt, - bei dem Werte des Parameters auf Codewörter abgebildet werden,- in which a first value of the parameter and a second value of the parameter form a pair of values, the second value of the parameter depending at least partially on the first value of the parameter, - in which values of the parameter are mapped to code words,
- bei dem Codewörter unterschiedlich große Distanzen zueinander aufweisen, und- With the code words have different distances from each other, and
- bei dem Werte des Parameters derart auf Codewörter abge- bildet werden, daß ein Wertepaar, dessen zweiter Wert stärker vom ersten Wert abhängt, auf Codewörter abgebildet wird, die größere Distanzen zueinander aufweisen, als ein Wertepaar, dessen zweiter Wert schwächer vom ersten Wert abhängt.- In which values of the parameter are mapped onto code words in such a way that a pair of values whose second value depends more strongly on the first value is mapped onto code words that are at greater distances from one another than a pair of values whose second value depends less on the first value ,
3. Verfahren zur Kanalcodierung eines Parameters, bei dem die Werte des Parameters zeitlich bzw. örtlich miteinander korreliert sind, und bei dem Codewörter mit besseren Distanzeigenschaften zumindest teilweise den stärker korrelierten Werten des Para e- ters, und Codewörter mit schlechteren Distanzeigenschaften zumindest teilweise den schwächer korrelierten Werten des Parameters zugeordnet werden. 3. Method for channel coding of a parameter in which the values of the parameter are correlated with one another in time or location, and in the case of code words with better distance properties at least partially the more correlated values of the parameter, and code words with poorer distance properties at least partially the weaker correlated values of the parameter.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem sich gegenseitig ausschließenden Werten des Parameters Codewörter mit relativ schlechten Distanzeigenschaf- ten zugeordnet werden.4. The method as claimed in one of the preceding claims, in which mutually exclusive values of the parameter are assigned code words with relatively poor distance properties.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem eine Kanalcodierung verwendet wird, die für Parameter ohne Gedächtnis optimal ist, bei dem insbesondere ein Kanalcode verwendet wird, der für Parameter ohne Gedächtnis optimal ist.5. The method according to any one of the preceding claims, in which a channel coding is used which is optimal for parameters without memory, in which in particular a channel code is used which is optimal for parameters without memory.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, .6. The method according to any one of the preceding claims,.
- bei dem eine Kanalcodierung verwendet wird, bei der die minimale Hamming-Distanz maximal ist, bei dem insbesondere ein Kanalcode verwendet wird, dessen minimale Hamming-Distanz maximal ist.- In which a channel coding is used in which the minimum Hamming distance is maximum, in which in particular a channel code is used whose minimum Hamming distance is maximum.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, - bei dem die Kanalcodierung unter Verwendung eines Blockcodes erfolgt.7. The method according to any one of the preceding claims, - in which the channel coding is carried out using a block code.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Parameter zur Signalisierung des Modus eines adaptiven Multiraten-Codecs verwendet wird.8. The method according to any one of the preceding claims, wherein the parameter is used to signal the mode of an adaptive multi-rate codec.
9. Verfahren zur Decodierung eines Parameters, der nach einem der vorhergehenden Ansprüche kanalcodiert wurde, bei dem die Korrelation des Parameters berücksichtigt. 9. A method for decoding a parameter which has been channel-coded according to one of the preceding claims, in which the correlation of the parameter is taken into account.
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