FI115682B - Menetelmä konvolutiivisesti koodatun signaalin limittämiseksi hajaspektritietoliikennejärjestelmässä - Google Patents

Description

115682

Menetelmä konvolutiivisesti koodatun signaalin limittämiseksi haj aspektritietoliikennejärj estelmässä 5 Keksintö koskee yleisesti informaation limittämistä ja erityisesti konvolutiivisesti koodatun informaation limittämistä haj aspektritietoliikennej ärj estelmässä.

Lohkolimittimet ovat laajalti käytettyjä tietoliikennejär-10 jestelmissä, joissa käytetään lohkokoodausta. Tällaisia li-mittimiä käytetään myös lohkopäätteisille konvolutiivisesti koodatuille tietoliikennesignaaleille kuten esimerkiksi niille, joita hyödynnetään standardin TIA/EIA/IS-95A, (Mobile Station Base station Compatibility Standard for Dual Mode 15 Wideband Spread Spectrum Cellular System, July 1993) mukaisessa hajaspektritietoliikenteessä. Mainittu standardi on saatavissa teleliikenneteollisuusliitosta (Telecommunication . Industry Association TIA). On hyvin tunnettua että lohkokoo- dauksen limitin on suunniteltava siten, että koodisanan min-^ 20 kä tahansa kahden bitin minimiaikaväli saadaan maksimoiduk- si. Esimerkiksi sillä oletuksella, että lohkokoodin koko on M ja lohkoi imi tt imen koko on L = kM, koodisanan minkä tähän- • · sa kahden bitin välinen minimiväli ei voi olla suurempi kuin k. Täten tällaiselle koodille tarkoitettu optimaalinen loh-25 kolimitin olisi muodoltaan matriisi, jossa on k riviä ja M saraketta. Limittimen toteuttavan lähettimen sisässä matriisi täytetään sarake sarakkeelta ja luetaan rivi riviltä ja • koodisanan minkä tahansa kahden bitin minimiväli on selvästi * t • K, mikä on optimaalinen tilanne.

* » » » » 30 * » ‘ * Kun lohkolimitintä käytetään limittämään konvolutiivisesti koodattu signaali, limittimen optimaalinen toteutustapa on 115682 2 kuitenkin epäselvä. Nopeudella 1/r konvolutiivisessa koodissa koodisanojen pituus alkaa koodin rajatusta pituudesta Kr ja jatkuu äärettömyyteen. Koska virheitä tapahtuu todennäköisimmin muutamissa lyhyimmissä koodisanapituuksissa, usein 5 valitaan niin, että rivien määrä on yhtä suuri tai hieman suurempi kuin Kr, missä r on koodausnopeus. Tällainen suunnittelukriteeri ei kuitenkaan ole millään tavalla optimaalinen limittimelle, jota käytetään konvolutiivisen koodin kanssa.

10 Täten on olemassa tarve paremmalle limittimelle, joka antaa optimaalisen suorituskyvyn, kun limitintä käytetään konvolutiivisen koodin kanssa.

15 Kuviossa 1 on kuvattu yleisesti lohkokaavio tietoliikennejärjestelmästä, jolla voidaan toteuttaa edullisesti konvolu-tiivisesti koodattujen signaalien limittäminen keksinnön mukaisesti .

«

I I

!, ! 20 Kuviossa 2 on kuvattu yleisesti lohkokaavio matkaviestimen J $ ’ $ ! lähettimestä, joka pystyy toteuttamaan konvolutiivisesti » · · koodattujen signaalien limityksen keksinnön mukaisesti.

► · * ♦ * * * ·

Kuviossa 3 on kuvattu yleisesti tunnetun tekniikan mukainen » · · 25 limitinmatriisi.

, · , Kuviossa 4 on kuvattu yleisesti limitinmatriisi tuotettuna *, limittimellä, joka toteuttaa konvolutiivisesti koodattujen signaalien limityksen keksinnön mukaisesti.

':·* 30 115682 3

Kuviossa 5 on kuvattu matkaviestimen suorituskykyvertailu tunnetun tekniikan mukaisen limitinmatriisin toteuttavan li-mittimen ja keksinnön mukaisen konvolutiivisten signaalien limityksen toteuttavan limittimen välillä.

5

Kuviossa 6 on kuvattu yleisesti vaihtoehtoinen limitinmat-riisi tuotettuna limittimellä, joka toteuttaa konvolutiivi-sesti koodattujen signaalien limityksen keksinnön mukaisesti .

10 Tässä on kuvattu lohkolimitin, joka soveltuu käytettäväksi tietoliikenteessä häipymiselle alttiilla kanavilla käyttäen tulona konvolutiivisesti koodattuja signaaleja. Lohkolimitin toteuttaa useita limitysvälejä, jotka sovitetaan kyseessä 15 olevaan konvolutiivisen koodin mukaan niin, että saadaan parempi suorituskyky kuin tavanomaisilla lohkolimittimillä.

Yleisesti lausuttuna menetelmä tulona saatavan konvolutiivisesti koodatun signaalin limittämiseksi on toteutettu haja-, ; 20 spektritietoliikennejärjestelmässä, joka itsessään käsittää * kooderin koodien tuottamiseksi niin, että niillä on ennalta * · määritetty pakotettu pituus ja ennalta määritetty määrä pe-,. räkkäisiä Trellis-siirroshaaroja sekä tietty dekoodaussy-

* * I

... vyys. Limitys suoritetaan määrittämällä koodatun bittijoukon ♦ * · 25 mahdollisen minimieron ensimmäinen maksimi ennalta määrite- ; tyssä määrässä peräkkäisiä Trellis-siirroshaaroja sekä mää- * * · i * « » ,···, rittämällä sitten koodatun bittijoukon mahdollisen mini- * « * mieron toinen maksimi joukossa peräkkäisiä haaroja liittyen

» 1 I

;;; rajattuun koodipituuteen. Lopuksi määritetään koodatun bit- « | 30 tijoukon mahdollisen minimieron kolmas maksimi joukossa haa-roja liittyen dekoodaus syvyyteen, ja tuleva koodattu signaa- 115682 4 li limitetään sitten määritetyn ensimmäisen, toisen ja kolmannen maksimin perusteella.

Parhaana pidetyssä suoritusmuodossa ennalta määritetty määrä 5 peräkkäisiä Trellis-siirroshaaroja on pienempi kuin koodin rajattu pituus ja tarkemmin sanottuna ennalta määritetty määrä peräkkäisiä Trellis-siirroshaaroja on jotakuinkin sama kuin neliöjuuri rajatusta koodipituudesta. Parhaana pidetyssä suoritusmuodossa hajaspektritietoliikennejärjestelmä on 10 myös yhteensopiva standardin IS-95A kanssa.

Toisin lausuttuna: tulona saatava konvolutiivisesti koodattu signaali, joka koostuu ennalta määritetystä määrästä bittejä L, limitetään matriisiin, jossa on N saraketta ja M riviä.

15 Keksinnön mukainen menetelmä suorittaa, kullekin sarakkeelle, vaiheittain: kunkin sarakkeen jaon M/Ml lohkoon, M/Ml lohkon ensimmäisten alkioiden täytön ylhäältä alas tulokoo-din biteillä ja M/Ml lohkon toisten alkioiden täytön ylhääl- » · tä alas ja jatkaen edelleen niin kauan, kunnes M/Ml lohkon < · : 20 viimeiset alkiot on täytetty. Edellä mainitut vaiheet tois- :··.* tetaan seuraavalle sarakkeelle.

• * · * · · * I · .* Vaiheet, joilla täytetään N saraketta, sisältävät N sarak keen jaon N/Nl lohkoihin, N/Nl lohkon ensimmäisten sarakkei- 1 * 1 : 25 den täytön sarake sarakkeelta vasemmalta oikealle kuten v* · edellä on kuvattu ja N/Nl lohkon toisen sarakkeen täyttö, ja jatkaen edelleen niin kauan, kunnes kaikki sarakkeet on täy-tetty. Hajaspektritietoliikennejärjestelmä, joka käyttää tä-tä menetelmää keksinnön mukaisesti, on myös yhteensopiva * t ; 3 0 standardin IS-95A kanssa.

* * 115682 5

Kuvion 1 lohkokaavio kuvaa yleisesti tietoliikennejärjestelmän 100, jossa voidaan hyödyntää hajaspektritietoliikenne-järjestelmän signaalinmuodostusta keksinnön mukaisesti. Parhaana pidetyssä suoritusmuodossa tietoliikennejärjestelmä on 5 suoran sekvenssin koodijakomonipääsyyn (DS-CDMA) perustuva soluradiopuhelinj ärj estelmä.

Kuten voidaan nähdä kuviosta 1, useat tukiasemat 101-103 on liitetty ohjaimeen 104. Kukin tukiasema 101-103 muodostaa 10 radiotaajuisen (RF) tietoliikenteen matkaviestimiin 105-106. Parhaana pidetyssä suoritusmuodossa tukiasemiin 101-103 ja matkaviestimiin 105-106 RF-tietoliikennettä tukemaan toteutettu lähetin-vastaanotin on sen mukainen, mitä on määritetty standardissa TIA/EIA/IS-95A, Mobile Station - Base Stati-15 on Combatibility Standard for Dual Mode Wideband Spread

Spectrum Cellular System, July 1993. Mainittu standardi on saatavissa teleliikenneteollisuusliitosta (Telecommunication Industry Association, TIA) . Ohjain 104 on vastussa, muun mu- t · assa, puhelujen käsittelystä koodinmuuttimellä 110 ja liik- < · : 20 kuvuuden hallinnasta liikkuvuuden hallitsijalla 109. Ohjai- men 104 muihin tehtäviin sisältyy siirron ominaisuuksien oh-''! l jaus ja verkkoliitännät. Lisätietoja ohjaimen 104 toimin- • 1 » ',·* ·* noista, ks. United States patent 5,475,686, keksijänä Bach ja muut , ja sitä koskevat oikeudet on luovutettu nyt ky- I I « ,·’ : 25 seessä olevan keksinnön patentinhakijalle. Mainittu aiempi ’.· *’ patenttihakemus on sisällytetty tähän viitteeksi.

; ’ : Kuviossa 1 on kuvattu myös käyttö- ja kunnossapitokeskus - radio (OMCR) 112, joka on yhdistetty ohjaimen 104 liikkuvuu-,·. : 30 den hallitsijaan 109. OMCR 112 vastaa tietoliikennejärjes telmän 100 radio-osan (ohjain 104 ja tukiasemat 101-103 yh- 115682 6 dessä) yleisestä käytöstä ja kunnossapidosta. Ohjain 104 on yhdistetty matkapuhelinkeskukseen (MSC) 115, joka mahdollistaa kytkennät yleisen kytkentäisen lankaverkon (PSTN) 120, digitaalisen monipalveluverkon (ISDN) ja ohjaimen 104 välil-5 lä. Käyttö- ja kunnossapitokeskus - kytkentäinen (OMCS) 124 vastaa tietoliikennejärjestelmän 100 kytkentäisen osan (MSC 115) käytöstä ja kunnossapidosta. Kotirekisteri (HLR) 116 ja vierailijarekisteri (VLR) 117 antavat tietoliikennejärjestelmälle 100 käyttäjätietoja, joita käytetään pääasiassa 10 laskutustarkoituksiin.

Ohjaimen 104, matkapuhelinkeskuksen (MSC) 115 kotirekisterin (HLR) 116 ja vierailijarekisterin (VLR) toiminnallisuus on esitetty kuviossa 1 hajautettuna. Alan normaalit taidot 15 omaava henkilö huomaa kuitenkin, että niiden toiminnallisuus voidaan keskittää yhteen elimeen. Toisissa laitekokoonpanoissa myös koodinmuutin 110 voitaisiin yhtä hyvin sijoittaa :'·1· joko matkapuhelinkeskukseen 115 tai tukiasemiin 101-103.

t ·

Parhaana pidetyssä suoritusmuodossa linkki 126, joka yhdis-! 20 tää matkapuhelinkeskuksen 115 ohjaimeen 104 on Tl/El-linkki, ( I · joka on alalla hyvin tunnettu. Kun koodinmuutin 110 sijoite- i i « t! : taan ohjaimeen 104, saavutetaan 4:l-parannus linkin vaati- :(ί ·’ missä voimavaroissa, mikä johtuu tulosignaalin kompressoin nista (tulo Tl/El-linkistä 126) koodinmuuttimen 110 avulla.

♦ » « , 1’ 1 25 Kompressoitu signaali siirretään tietylle tukiasemalle 101- 103 lähetettäväksi tietylle matkaviestimelle 105-106. On » tärkeää huomata, että tietylle tukiasemalle 101-103 siirret-; tya kompressoitua signaalia käsitellään edelleen tukiasemas- , sa 101-103 ennen lähettämistä eteenpäin. Toisin sanottuna .: 30 mahdollinen matkaviestimelle 105-106 lähetetty signaali on » s 115682 7 muodoltaan toinen mutta sisällöltään sama kuin kompressoitu signaali, joka lähtee koodinmuuttimesta 110.

Kun matkaviestin 105-106 ottaa vastaan tukiaseman 101-103 5 lähettämän signaalin, matkaviestin 105-106 "purkaa" (tavallisesti kutsuttuna "dekoodaa") kaiken tukiasemassa 101-103 tehdyn signaalinkäsittelyn sekä koodinmuuttimen 110 tekemän puheen koodauksen. Kun matkaviestin 105-106 lähettää signaalin takaisin tukiasemalle 101-103, matkaviestin 105-106 to-10 teuttaa vastaavasti puheen koodauksen. Täten puheen koodaaja 110 kuviossa 1 sijaitsee yhtä hyvin matkaviestimessä 105-106. Sen jälkeen kun signaali on läpikäynyt puheen koodauksen, matkaviestin 105-106 (matkaviestin suorittaa myös muuta signaalin käsittelyä, jolla muutetaan sen muotoa mutta pide-15 tään signaalin sisältö samana) lähettää signaalin tukiasemalle 101-103. Tukiasema 101-103 "purkaa" signaalille tehdyn käsittelyn ja siirtää tuloksena saatavan signaalin koodin-muuttimelle 110 puheen dekoodaamiseksi. Sen jälkeen kun koo-.. . dinmuutin 110 on suorittanut puheen dekoodauksen, signaali !. 20 siirretään loppukäyttäjälle Tl/El-linkin 126 kautta. Vaikka matkapuhelinkeskuksen (MSC) 106 kytkentäkapasiteetti ja oh- t jaimen 104 ohjauskapasiteetti on esitetty hajautettuna kuvi- * · t··^ ossa 1, alan normaalit tiedot omaava asiantuntija huomaa, * * » ,·;·. että nämä kaksi toimintoa voidaan yhdistää yhteen fyysiseen • · · 25 yksikköön järjestelmätoteutuksessa.

• · ♦ » · • · · * · » »

Kuvion 1 CDMA-matkapuhelintietoliikennejärjestelmän vas- * * · *, tasuuntainen linkki (matkaviestimestä tukiasemaan) käsittää ;;; liittymäkanavan ja useampia liikennekanavia, joista kutakin 30 käyttää yksi käyttäjä. Nämä kanavat jakavat saman CDMA-···! taajuuden suoran sekvenssin CDMA-tekniikalla toteutettuna.

115682 8

Kukin liikennekanava tunnistetaan tietyllä käyttäjäkohtaisella pitkäkoodisekvenssillä; kukin liittymäkanava tunnistetaan tietyllä liittymäkanavan pitkäkoodisekvenssillä. Tukiasema voi käyttää useaa vastasuuntaisen linkin CDMA-5 kanavaa taajuusjakomultipleksoinnin avulla.

Kuviossa 2 on kuvattu yleisesti lohkokaavio matkaviestimen 105-106 lähettimestä, joka pystyy limittämään konvolutiivi-sesti koodatut signaalit keksinnön mukaisesti. Kuvion 2 kulo vaarna lohkokaavio on identtinen edellä mainitun IS-95A-standardin kanssa, kuten alalla hyvin tiedetään. Kuvion 2 esittämän lohkokaavion tarkemman selityksen osalta viitataan edellä viitattuun IS-95A-standardin dokumentointiin.

15 Yleisesti esitettynä vastasuuntaisen liikennekanavan infor-maatiobitit viedään tulona lohkoon 200, jossa lisätään kehyksen laatuindikaattorit. Lohkon 200 lähtö viedään sitten tuloksi lohkoon 203, jossa kuhunkin tietokehykseen lisätään loppuun 8-bittinen koodausosa. Lohkon 203 lähtö koodataan • · 2 0 sitten konvolutiivisesti koodauslohkossa 206. Koodauslohkon ; 206 koodatun lähdön symbolintoisto suoritetaan sitten symbo- • j·*· lintoistolohkossa 209. Tässä kohdassa symbolintoistolohkon 209 lähtö viedään tuloksi limittimeen 212. Lohkolimitin 212 suorittaa lohkoi imi tyksen kuten on kuvattu IS-95A-standardin 25 kohdassa § 6.1.3.1.5, ja antaa lähdöstään tunnetun tekniikan : mukaisen limitinmatriisin, joka on kuvattu kuviossa 3. Kuvi- : : on 2 muiden jäljellä olevien lohkojen toiminta on kuvattu yksityiskohtaisesti edellä viitatussa IS-95A-standardin do-kumentoinnissa.

• 1 30 t » 115682 9 Tässä kohdassa on hyvä määrittää käsitteistö, joka helpottaa limitinmatriisien kuvaamista. Tässä: S(J) = rJ:n koodatun bitin mahdollinen mini- 5 miero J:ssä peräkkäisessä Trellis-siirroshaarassa, S(K) = rK:n koodatun bitin mahdollinen mini- miero missä tahansa peräkkäisessä K:ssa haarassa, S(K1) = rK':n koodatun bitin mahdollinen mini- miero K':ssa haarassa, missä K' on pisin yhdistymätön polku, 10 jonka painoarvo on sama kuin minimietäisyys, S(D) = mahdollinen minimiero

Kuviossa 3 kuvatulle limittimen matriisille pätee S(J) = 3, S(K1) =3, ja S(D) = 0 suurimman osan ajasta.

15

Toisin kuin lohkokoodi, jonka osalta koodisanan minkä tahansa bitin vaikutus koodin suorituskykyyn on sama, konvolutii-visessa koodissa koodisanat menevät päällekkäin toistensa kanssa. Yksinkertaisuuden vuoksi, käsittelemme vain lyhyintä ·’·*. 20 koodisanaa, jonka pituus on Kr bittiä, konvolutiivisena koo- » · : dina, jolla on rajattu pituus K ja koodausnopeus r. Saman ·;··· Trellis-haaran r bittiä jakavat K koodisanaa pituudeltaan

Kr. Seuraavat 2r bittiä jakavat K-l koodisanaa jne. Täten : vaikkakin saman haaran r bittillä ja useampaan kuin yhteen 25 haaraan jakautuneilla r bittillä on sama vaikutus koodisanan ·' päätökseen, joka koodisana sisältää kaikki nämä haarat, muu- V · tamaan eri haaraan jakautuneet r bittiä vaikuttavat harvem- •\t paan koodisanapäätökseen kuin samassa haarassa olevat r bit- tiä. Sen seurauksena ei voida katsoa, että saman haaran 30 r:llä bitillä olisi yhtäläinen merkitys koodin suoritusky-.·, : kyyn kuin muutamaan eri haaraan jakautuneella r:llä bitillä.

10 115682

Seuraavassa puhutaan kuvion 3 kuvaaman limitinmatriin puutteellisuuksista viitaten edellä esitettyyn. Kun käytetään kuvion 3 esittämää limitinmatriisia, koodatut bitit muodos-5 tavat J, esim. J = 3, peräkkäistä Trellis-siirroshaaraa, jotka ovat suhteellisen lähellä toisiaan. Tarkemmin sanottuna ne ovat keskittyneet pienempään kuin kolmasosaan lohkosta sen sijaan, että ne olisivat jakautuneet tasan koko lohkon yli. Lisäksi koodatut bitit, jotka kuuluvat haaraan N ja 10 N+ll kuuluvat tyypillisesti samoihin Walsh-symboleihin ja korreloivat täten voimakkaasti. Koska nämä kaksi haaraa kuuluvat koodisanaan, joka ei ole paljoa pitempi kuin lyhyin koodisana, tällainen suuri korrelaatio lisää virheiden todennäköisyyttä .

15

Keksinnön mukaisesti limitin, joka käyttää r:ä vierekkäistä koodattua bittiä, vaikuttaa enemmän koodin suorituskykyyn kuin siinä tapauksessa, että koodatut bitit olisivat jakau-tuneet pitkälle aikavälille. Jotta limitin saataisiin sovi- • · • · :·,·. 20 tetuksi optimaalisesti konvolutiivisen koodin kanssa, limit- * · , .·. timen tulisi *:*. (1) määrittää rJ:n koodatun bitin mahdollisen minimieron « « maksimi, S (J) , J:ssä peräkkäisessä Trellis-siirroshaarassa, 25 missä J on pienempi kuin rajattu koodin pituus K ja valitta-va optimaalisesti siten, että se on lähellä neliöjuurta K:sta. Huomaa, että S(J) <= L/rJ.

;·, (2) määrittää rK:n koodatun bitin mahdollisen minimieron .··. maksimi, S (K) missä tahansa peräkkäisessä K:ssa haarassa, • , 30 missä K on koodin rajattu pituus, taikka * · 115682 11 (21) määrittää rK':n koodatun bitin mahdollisen minimieron maksimi, S(K'), K':ssa haarassa, missä K' on pisin yhdisty-mätön polku, jonka painoarvo vastaa minimietäisyyttä. Huomaa, että S(K1) <= L/rK' ja S(K) <= L/rK.

5 (3) määrittää rD:n koodatun bitin mahdollisen minimieron maksimi, S(D), D:ssä haarassa, missä D on tarvittava dekoo-daussyvyys, jolla saavutetaan optimaalista lähellä oleva dekoodauksen suorituskyky. Huomaa, että S(D) <= L/rD.

10 On huomattava, että koska D > K' > K > J, minimieron maksimi S(D) < S(K1) < S(K) < S(J) . Limitin antaa täten parhaan mah dollisen eron useimmille tärkeille koodatuille biteille eikä silti pienennä vähemmän tärkeiden bittien eroa.

15 Ortogonaalisesti moduloiduille konvolutiivisille signaaleille erolla on yksikkönä Walsh-symboli, koska kaikkien yhden Walsh-symbolin sisään jäävien bittien voidaan katsoa korreloivan voimakkaasti. Konvolutiivisille koodille (K = 9, r = 1/3), jota käytetään standardissa IS-95A, rK = 3*9 = 27.

20 Voidaan olettaa, että K' on hieman suurempi kuin K, ja sanoa : siten, että rK' = 32. Kun käytetään sitä sääntöä, että J on neliöjuuri K:sta, saadaan J = 3 ja rJ = 9. Tarvittavan pää-‘ ! : tösviiveen on perinteisesti pidetty olevan pienempi tai yhtä : suuri kuin D = 5K = 45. Oletetaan tässä, että D = 32, koska 25 nopeudeltaan pienelle koodille tiedetään, että tarvittava ·' viive on pienempi kuin 5K. Täten saadaan optimaalinen limi- ; tinmatriisi 400 kyseiselle signaloinnille, kuten on esitetty kuviossa 4. Tällaisessa limitinmatriisissa 400 useimmat ar-vot S (J) ovat >= 9 Walsh-symbol ia (muutaman osalta S(j) = 30 6), missä yksinkertaisuuden vuoksi on valittu niin, että 115682 12 rj=8 eikä 9, useimmat arvot S (K1) = 3 Vialsh-symbolia (muutaman osalta S(K1) = 2) ja S(D) = 1 Walsh-symboli.

Sen kaltainen limitinmatriisi 400, joka on esitetty kuviossa 5 4 keksinnön mukaisesti, voidaan kuvata yleisessä muodossa käyttäen parametrejä M, N, Ml ja Nl. Kuvion 4 limitinmatriisi 400 koostuu matriisista, jossa on M riviä ja N saraketta. Lukujen M tai M+l on oltava jaollisia Ml:llä ja lukujen N tai N+l on oltava jaollisia Nl:llä. Koodisymbolit kirjoite-10 taan matriisiin täyttämällä sarakkeittain kokonainen L = NxM -limitinmatriisi kuten on kuvattu jäljempänä. Limitinmatrii-sin 400 tiedot luetaan sitten ulos riveittäin peräkkäisjär-jestyksessä.

15 Limitinmatriisin 400 rivit numeroidaan ylhäältä alas 1:stä M:ään ja limitinmatriisin 400 sarakkeet numeroidaan vasemmalta oikealle l:stä N:ään. Toisen kertaluvun limittimen matriisin täyttöprosessi voidaan kuvata parhaiten alla esi-tetyllä pseudokoodilla: ;··; 20 : Alustus: n0 = 1, i = 1.

• I * ·;··; silloin kun (nO <= Nl ( { n = n0; silloin kun (n <= N) { 25 mO = 1; ·/< : silloin kun (mO <= Ml) { V ·' m = mO; j\t silloin kun (m <= M) {

Matriisi (m,n) = t>]>; 30 koodisymboli i; ; m += Ml; 115682 13 ί ++; } mO + + ; } 5 n += Nl; } nO + + ; } 10 Kuviossa 4 esitetyssä limitinmatriisissa 400 rivien lukumäärä M on yhtä kuin 32 ja Ml on yhtä kuin 4. Sarakkeiden lukumäärä N on yhtä kuin koodibittien kokonaismäärä L jaettuna M:llä. Kuvion 4 parhaana pidetyssä suoritusmuodossa L = 576, täten N = 18 ja Nl = N/3 = 6.

15

Limitinmatriisi 400 täytetään vasemmasta yläkulmasta lähtien. Ensimmäinen tulobitti (1) on ylhäällä vasemmalla, toinen tulobitti (2) on Ml (neljä) riviä ensimmäisen tulobitin ala-puolella ja kolmas tulobitti (3) on Ml (neljä) riviä toisen 20 tulobitin alapuolella jne. siihen asti, kunnes kahdeksas tu-: lobitti (8) täytetään 29. riville. Yhdeksäs tulobitti (9) ;··· täytetään sitten toiselle riville jne. Lopuksi kolmaskym- ; menestoinen tulobitti (32) täytetään ensimmäiseen sarakkee- : seen 32. riville. Kun ensimmäinen sarake on täytetty, kol- 25 maskymmeneskolmas tulobitti (33) täytetään 7. sarakkeen en- ♦ * * simmäiselle riville. Kun tämä sarake on täytetty loppuun V · (samoin kuin tehtiin ensimmäisessä sarakkeessa), kuudeskym- menesviides tulobitti (65) täytetään 13. sarakkeen ensimmäi-seen riviin. Prosessi jatkuu, kunnes kaikki koodibitit on _ [ 30 täytetty limitinmatriisiin 400.

• I » | 115682 14

Kuviossa 5 on esitetty yleisesti suorituskykyvertailu ennestään tunnettua limitinmatriisia käyttävän limittimen ja kon-volutiivisesti koodattujen signaalien limittämiseen käytetyn keksinnön mukaisen limittimen välillä. Kuten kuviossa 5 on 5 esitetty, kehyksen häviämisen määrissä (FER) esitetty suorituskyky on parantunut 0,5 dB:llä, kun käytetään nykyistä li-mitintä keksinnön mukaisesti. Suorituskyvyn parannus johtuu siitä, että kuviossa 4 esitetyn limitysmatriisin ominaisuudet ovat paremmat kuin kuviossa 3 esitetyn limitysmatriisin.

10 Erityisesti, kun käytetään kuviossa 4 esitettyä matriisia, 8 vierekkäistä koodattua bittiä jakautuvat tasaisemmin koko limitinmatriisin alueelle, jolloin saavutetaan suurin mahdollinen ero. Koska nämä bitit kuuluvat kolmeen peräkkäiseen Trellis-haaraan, joilla on suurempi mahdollisuus aiheuttaa 15 virheitä kuin enemmän erotetuilla biteillä, näiden bittien suurempi ero pienentää huomattavasti niiden korrelaatiota ja vähentää täten virheen todennäköisyyttä. Lisäksi haaroihin N ja N+ll kuuluvat bitit kuuluvat eri Walsh-symboleihin, joten niiden korrelaatio pienenee verrattuna kuviossa 3 esitettyyn :*·*. 20 ennestään tunnettuun limitinmatriisiin.

’:·.· Kuviossa 6 on esitetty yleisesti vaihtoehtoinen limitinmat- : : riisi 600 muodostettuna limittimellä, joka käyttää konvolu- · . : tiivisesti koodattujen signaalien limittämistä keksinnön mu- 25 kaisesti. Kuviossa 6 esitetyssä limitinmatriisissa rivien • » * V ·’ määrä M on jälleen 32 ja Ml on taas yhtä kuin 4. Sarakkeiden * i » ·,·’ ·' määrä N on yhtä kuin koodibittien kokonaismäärä L jaettuna i\, M:llä. Tässä vaihtoehtoisessa suoritusmuodossa L = 768 ja siten N = 24 ja N1 = 12. Limitinmatriisi 600 täytetään jäl-30 leen lähtien vasemmasta yläkulmasta ja ensimmäinen sarake : täytetään kuten on esitetty kuvion 4 kuvauksen yhteydessä.

115682 15

Sen jälkeen kun ensimmäinen sarake on täytetty, kolmaskym-meneskolmas tulobitti (33) täytetään 13. sarakkeen ensimmäiselle riville. Kun tämä sarake on täytetty kokonaan (kuten toimittiin ensimmäisen ja 13. sarakkeen kohdalla), kuudes-5 kymmenesviides tulobitti (65) täytetään 14. sarakkeen ensimmäiselle riville. Tämä prosessi jatkuu, kunnes kaikki koodi-bitit on täytetty limitinmatriisiin 600. Kaikille datanope-uksille nopeuteen 64 kb/s asti arvon M on oltava 48 ja arvon Ml on oltava yhtä kuin 6. Luku N on yhtä kuin koodibittien 10 kokonaismäärä jaettuna M:llä ja N1 = N/2. Koodinopeudelle 144 kb/s M = 24, Ml = 6 ja N ja N1 määritetään samalla tavoin kuin muillakin nopeuksilla.

Vaikka keksintöä on kuvattu edellä parhaana pidettyyn suori-15 tusmuotoon perustuen, alan asiantuntija huomaa kuitenkin, että muotoon ja yksityiskohtiin voidaan tehdä erilaisia muutoksia poikkeamatta silti nyt kyseessä olevan keksinnön todellisesta luonteesta ja piiristä. Jäljempänä olevien pa-tenttivaatimusten elinten, vaiheiden ja toiminnallisten ·*.*. 20 elinten rakenteisiin, materiaaleihin, toimiin ja vastaaviin : on tarkoitettu sisältyvän kaikki rakenteet, materiaalit tai ·;*·· toimet toimintojen suorittamiseksi yhdessä patenttivaatimus- ten muiden elinten kanssa sellaisena kuin ne on määritelty täsmällisesti patenttivaatimuksissa.

25

Claims (7)

115682 16

1. Menetelmä tulevan konvolutiivisesti koodatun signaalin limittämiseksi hajaspektritietoliikennejärjestelmässä niin 5 että hajaspektritietoliikennejärjestelmässä tuotetaan koode-rilla koodit, joilla on ennalta määritetty rajattu pituus, ennalta määritetty määrä peräkkäisiä Trellis-siirroshaaroja, sekä dekooderi, joka käyttää edelleen ennalta määritettyä dekoodaussyvyyttä niin, että menetelmä on tunnettu siitä, 10 että se käsittää vaiheina seuraavan: määritetään mahdollisen minimieron ensimmäinen maksimi joukolle koodattuja bittejä lukumäärältään ennalta määritetyissä peräkkäisissä Trellis-siirroshaaroissa, 15 määritetään mahdollisen minimieron toinen maksimi joukolle koodattuja bittejä joukossa peräkkäisiä haaroja liittyen rajattuun koodipituuteen, 20 määritetään mahdollisen minimieron kolmas maksimi määritys-·'; joukolle koodattuja bittejä joukossa haaroja liittyen dekoo daus syvyyteen ja \ limitetään tuleva konvolutiivisesti koodattu signaali ensim- » , 25 mäisen, toisen ja kolmannen määritetyn maksimin perusteella. ’ 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ennalta määritetty peräkkäisten Trellis-siirroshaarojen ,, · lukumäärä on pienempi kuin koodin pakotettu pituus. 30

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ennalta määritetty peräkkäisten Trellis-siirroshaarojen lukumäärä on yhtä kuin neliöjuuri koodin rajatusta pituudes-: ta. v : 35 115682 17

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hajaspektritietoliikennejärjestelmä on standardin IS-95A mukainen.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä tulevan konvolu- tiivisesti koodatun signaalin limittämiseksi hajaspektritietoliikennejär jestelmässä, niin että tuleva konvolutiivisesti koodattu signaali käsittää ennalta määritetyn määrän L bittejä liittyen hajaspektritietoliikennejärjestelmään, ennalta 10 määritetty määrä bittejä limitetään N:n sarakkeen ja M:n rivin matriisiin, tunnettu siitä, että menetelmä käsittää vaiheina seraavan: kullekin sarakkeelle: 15 (a) jaetaan kukin sarake M/Ml lohkoon, (b) täytetään tulevilla koodibiteillä M/Ml lohkon ensimmäiset alkiot ylhäältä alas, (c) täytetään M/Ml lohkon toiset alkiot ylhäältä alas, 20 (d) jatketaan, kunnes M/Ml-lohkon viimeiset alkiot on täy tetty ja ; ·’: toistetaan vaiheet (a) - (d) seuraavalle sarakkeelle.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, • " että hajaspektritietoliikennejärjestelmä on standardin IS-95A mukainen.

7. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, t » : 30 että vaiheiden (a) - (d) toistovaihe käsittää edelleen ,. · vaiheina seuraavan: • » * **, (e) jaetaan N saraketta N/Nl - lohkoksi, ** (f) täytetään kunkin N/Nl lohkon ensimmäiset sarakkeet, >; 35 edellä esitetyt vaiheet (a) - (d) toistaen, sarake sa- rakkeelta vasemmalta oikealle. 115682 18 (g) täytetään kunkin N/Nl lohkon toiset sarakkeet, edellä esitetyt vaiheet (a) - (d) toistaen, sarake sarakkeelta vasemmalta oikealle ja 5 toistetaan vaiheet (f) - (g) kunkin N/Nl-lohkon peräkkäisille sarakkeille, kunnes kaikki sarakkeet on täytetty. 115682 19