JP2003528530A - 符号分割多重接続通信システムの符号化装置及び方法 - Google Patents

符号分割多重接続通信システムの符号化装置及び方法

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Abstract

(57)【要約】 kビットの列を有する入力情報を符号化して(2k−1)より大きな長さNを有する符号語を発生する。符号器は入力情報を(r、k)(ここで、r=2k−1)シンプレックス符号を使用して符号化し、長さrを有する符号化されたシンボルの列を発生する。反復器は符号化されたシンボルの列をt回 【数1】 反復する。穿孔器はt回反復されたシンボルから長さNになるようにA回(ここでA=rt−N)穿孔する。穿孔されるシンボルは反復されたシンボル内で均等に分布されることもでき、反復されたシンボル中でt番目反復されたシンボル中で決定されることもできる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は通信システムの符号化装置及び方法に関したもので、特に符号分割多
重接続(CDMA)通信システムの符号化装置及び方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
最近、符号分割多重接続(Code Division Multiple Access)方式の移動通信シ
ステム(以下、“CDMAシステム”)で高速フレームの伝送をできるようにする
各種の研究がなされている。高速フレーム伝送のためのチャネル構造を有するシ
ステムが、いわゆる“HDR(High Data Rate)システム”である。 前記HDRシステムはデータフレームを固定されたデータ伝送率に伝送するか
、可変的なデータ伝送率に伝送する。可変的な伝送率に伝送されるサービスはサ
ービス中にデータ伝送率が変わることができるので、各サービスフレームの伝送
率により決定される各種フレームの構造(符号率、反復回数など)を受信側に知ら
せるべきである。
【0003】 このように各サービスのため使用するフレームの伝送速度が相異なる場合に、
現在伝送されているフレームの構造を知らせる役割をすることが“伝送率可変指
示者情報(RRI: Reverse Rate Indicator)”である。このようなRRIにより
それぞれの伝送率によるサービスが正しく遂行されるようになる。前記RRIの
使用例が図1に示されている。
【0004】 図1は従来技術が適用されるCDMAシステムの端末機の送信器構成を示すも
ので、一例にHDRシステムの端末機の送信器構成を示す。ここでは伝送フレー
ムが16スロットであり、一つのスロットでRRIを伝送するため16個の符号
化されたシンボルが伝送される場合、即ち、一つのフレームに256個の符号化
されたシンボルが伝送される場合を例に挙げて説明する。
【0005】 前記図1を参照すると、符号器100はRRI情報ビットを符号化し、符号化
されたシンボルを出力する。“0”と“1”に表現される3ビットのRRI情報
ビットが符号器100に入力される場合、前記符号器100は前記RRI情報ビ
ットを(8、3)直交符号し、“0”と“1”に表現される8シンボルの符号化さ
れたシンボルを出力する。反復器110は前記符号器100で出力される符号化
されたシンボルを32回反復し、総32×8=256個の反復されたシンボルを
出力する。信号変換器120は前記反復シンボルを入力し、“0”であるシンボ
ルは“1”に、“1”であるシンボルは“−1”に変換して出力する。前記信号
変換器120により信号変換されたシンボルは乗算器135に入力される。前記
乗算器135は前記信号変換器120から出力されたシンボルに長さ4である0
番目ウォルシュ符号の信号変換されたチップ(+1、+1、+1、+1)を乗算す
る。前記乗算器135によりシンボルは拡散(Spreading)された後、チップ(chip
)単位に出力される。前記チップ単位のシンボルはマルチプレクサ140に入力
された後、その他の信号1及びその他の信号2と時間的にマルチプレクシングさ
れた後に出力される。この時、その他の信号1、2はデータ伝送率制御(DRC:
Data Rate Control)情報になることができる。前記マルチプレクサ140からの
出力信号I'とデータ信号Q'は共に複素拡散器150に入力される。前記複素拡
散器150は前記信号I'及び信号Q'とPN(Pesudo Noise)拡散符号PNI及び
PNQを複素乗算して出力する。即ち、前記複素拡散器150は入力信号(I'+
jQ' )とPN拡散符号(PNI+jPNQ)を乗算し、実数成分信号Iと虚数成
分信号Qを出力する。基底帯域ろ波器160及び165のそれぞれは、前記実数
成分信号Iと虚数成分信号Qを基底帯域でろ波(フィルタリング)する。乗算器1
70及び175のそれぞれは、前記基底帯域ろ波された実数成分信号Iと虚数成
分信号Qにそれぞれ搬送波cos(2πfct)とsin(2πfct)を乗算する。合算器18
0は前記乗算結果を合算した後に送信信号として出力する。
【0006】 図2は従来技術が適用されるHDRCDMAシステムの基地局受信器の構成を
示す図であり、前記図1に示された送信器の構造に対応する。ここでは送信器か
ら伝送されたフレームが16スロットであり、一つのスロットでRRIを伝送す
るため16個の符号化されたシンボルが伝送された場合、即ち一つのフレームに
256個の符号化されたシンボルが伝送された場合に対応する受信器の動作を例
にして説明する。
【0007】 前記図2を参照すると、乗算器270及び乗算器275は入力信号に搬送波co
s(2πfct)及びsin(2πfct)をそれぞれ乗算する。整合フィルタ260及び26
5は前記乗算器270、275の乗算結果を整合フィルタリングし、整合フィル
タリング信号I、Qを出力する。複素逆拡散器250は前記整合フィルタ260
、265のフィルタリング結果信号I、Qを逆拡散した後、I'信号及びQ'信号
を出力する。デマルチプレクサ240は前記I'信号を時間的にデマルチプレク
シングし、RRI出力のための信号と、その他の信号1、その他の信号2に分離
出力する。累積器235は前記RRI信号を4チップずつ累積した後に256個
のシンボルを出力する。前記累積器235により累積されたシンボルはシンボル
累積器210に入力される。前記シンボル累積器210は図1に示された一つの
シンボルを32回反復する反復器110に対応する構成要素である。復号器20
0は前記図1の符号器100に対応する構成要素であり、前記シンボル累積器2
10から出力される8個のシンボルを復号化し、RRI情報ビットを出力する。
前記符号器100に(8、3)直交符号器を使用する場合、前記復号器200は逆
アダマール変換(Inverse Fast Hadamard Transform)を使用することができる。
【0008】 上述したような、RRIの値はサービスの組み合わせによって3ビット(7種
類の組み合わせ)の基本型に表現され0〜7種類の組み合わせを表現することが
できる。前記RRIの値は受信端で各サービスのフレームを解釈するため、必ず
必要な情報であるので、伝送誤りが発生すると、受信端で各サービスのフレーム
を正しく解釈することができない。従って伝送中に誤りが発生するとしても受信
端でRRIの伝送中に発生する誤りを訂正することができるように、前記RRI
の値は誤り訂正符号(Error Correction Code)により符号化されることが一般的
である。
【0009】 図3は図1に示されたようなHDRシステムに使用され得る符号器100を構
成する従来技術による符号化装置の一例を示す図であり、3ビットに表現される
入力情報であるRRIの値それぞれに対して誤り訂正符号化した後に出力される
符号語が示されている。一例に、前記符号器100は一連のRRI値と、このR
RI値それぞれに対して誤り訂正符号化した結果である符号語を貯蔵するメモリ
に具現されることができる。
【0010】 前記図3に示したように、0〜7(000〜111)間のRRI値は3ビットに
表現され、(8、3)直交符号器300は前記RRI値を符号化して8シンボルの
RRI符号語に出力する。即ち前記図3に示された符号器100の入力情報ビッ
トは3ビットのRRI値に表現され、各RRI値によってメモリ(または、その
他の貯蔵装置)に貯蔵されている長さ8の符号が選択される。前記直交符号器3
00の符号間最短距離は4である。前記直交符号器300から出力される符号が
前記図1の反復器110を通じて32回反復されると、総(256、3)符号観点
で最短距離は4×32=128である。
【0011】 一方、一般的に2進線形符号(Binary Linear Codes)の誤り訂正能力は2進線
形符号の各符号間最短距離によって決定されるが、最適符号(optimal code)にな
るための2進線形符号の入力値と出力値による符号間の最短距離に対しては文献
“An Updated Table of Minimum-Distance Bounds for Binary Linear Codes”(
A.E.Brouwer and Tom Verhoeff, IEEE Transactions on information Theory, VOL39, NO.2, MARCH 1993)に詳細に開示されている。
【0012】 一例に、伝送される入力情報(例:RRIの値)が3ビットであり、符号化され
る値が256ビットと仮定する時、前記文献で要求する最適符号の各符号間の最
短距離は146である。しかし前記符号語は符号間最短距離が128であるので
、誤り訂正方式符号化は最適符号を有しない。前記誤り訂正方式符号化で最適符
号を有しないと、同一のチャネル環境で前記伝送情報の誤り確率が高くなる。ま
た、前記伝送情報の誤りが発生してデータフレームの伝送率を誤判断しデータフ
レームを復号化すると、データフレームのエラー率は増加するようになる。従っ
て、伝送情報を符号化する誤り訂正符号器は誤り率を最小化することが重要であ
る。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述した従来の問題点を解決するためのもので、本発明の目的は、H
DRのようなCDMA方式の通信システムで、情報(例:RRI)を符号化/復号
化する装置及び方法を提供することにある。 本発明の他の目的は、HDRのようなCDMA方式の通信システムで、同一の
チャネル環境で伝送情報(例:RRI)の誤り確率を低減する符号化/復号化装置
及び方法を提供することにある。 本発明のさらに他の目的は、HDRのようなCDMA方式の通信システムで、
データフレームの可変的な伝送率を正確に判断できるようにする符号化/復号化
装置及び方法を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための本発明の符号化装置は、kビットの列を有する入力
情報を符号化して(2k−1)より大きな長さNを有する符号語を発生するための
ものである。前記符号器は前記入力情報を(r、k)(ここで、r=2k−1)シン
プレックス符号を使用して符号化し、長さrを有する符号化されたシンボルの列
を発生する。前記反復器は前記符号化されたシンボルの列をt回
【数4】 反復する。前記穿孔器は前記t回反復されたシンボルから長さNになるようにA
回(ここでA=rt−N)穿孔する。前記穿孔されるシンボルは前記反復されたシ
ンボル内で均等に分布されることもでき、前記t番目の反復されたシンボル中で
決定されることもできる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の望ましい実施形態を添付図を参照しつつ詳細に説明する。下記
の発明において、本発明の要旨のみを明瞭にする目的で、関連した公知機能又は
構成に関する具体的な説明は省略する。 先ず、本発明はCDMAシステムで伝送情報を符号化するための最適符号を生
成するためのもので、特に、HDRシステムで伝送されるフレームの構造を知ら
せる役割をするRRI情報ビットを符号化することに関するものである。本発明
では、図3の(8、3)直交符号を使用するものではなく、(7、3)穿孔された直
交符号を使用する。
【0016】 本発明の理解を助けるため、誤り訂正符号と誤り訂正性能間の関係を説明する
と、次のようである。線形誤り訂正符号(Linear Error Correcting Code)の性能
は、誤り訂正符号の符号語(codeword)のハミング距離(Hamming distance)分布に
より測定される。前記ハミング距離はそれぞれの符号語で“0”ではないシンボ
ルの個数を意味する。例えば、符号語が“0111”であると、この符号語に含
まれた1の個数、即ちハミング距離は3である。この時、各種符号語のハミング
距離の値中、一番小さい値は最小距離(minimum distance)と言われる。線形誤り
訂正符号(Linear Error Correcting Code)において、前記最小距離が大きいほど
誤り訂正性能が優秀であるとは、“The Theory of Error-Correcting Codes”、
F.J.Macwilliams、N.J.A.Sloane、North-Hollandに開示されたように公知
の事実である。
【0017】 先ず、図3に示された従来技術による(8、3)直交符号を使用する場合と、本
発明による(7、3)穿孔された直交符号を使用する場合において、符号語のハミ
ング距離及び最小距離を説明する。(8、3)直交符号を使用する場合に入力ビッ
ト、符号語及びハミング距離間の関係が下記表1に示されている。
【表1】
【0018】 前記表1から分かるように、すべての符号語の一番目の列はすべて“0”にハ
ミング距離に影響を与えない。従って、前記のような(8、3)符号を32回反復
すると、一番目の列の反復された32シンボルはハミング距離に影響を与えない
ようになって最適のハミング距離を獲得できない。 一方、前記(8、3)符号語の一番目列を穿孔した(7、3)符号語を32×8=
256になるように反復すると、最適のハミング距離を有する符号を獲得するこ
とができる。下記表2は前記穿孔した(7、3)符号の符号語とハミング距離及び
これに対応する入力ビット間の関係を示す。
【表2】
【0019】 次に、長さ32である符号語を例に挙げて従来技術と本発明を比較する。参考
的に、理論上に(32、3)符号として最適の最小距離は18である。長さ32で
ある符号語は前記(8、3)符号を4回反復すると、下記表3のような結果が得ら
れる。
【表3】
【0020】 前記表3から分かるように、(8、3)直交符号を4回反復すると、太字に表示
された全部“0”である列(即ち、反復された符号語の一番目列)が4回発生する
が、これはハミング距離に影響を与えない。従って、最小距離は前記表3から分
かるように16であり、これは最小距離観点で最適と見ることができない。
【0021】 下記の表4は(8、3)直交符号の全部0である列を穿孔した(7、3)符号を5
回反復し、5番目の反復中、太字及び下線に表示された3個の列を穿孔して長さ
32である符号の符号語を示す。このように行と列に配列された集合である直交
符号中で0番列、即ち全部“0”である列を除去した符号が、いわゆるシンプレ
ックス符号(Simplex Code)である。言い換えれば、前記シンプレックス符号は(
k、k)である直交符号(または、first order Reed-Muller符号)で全部“0”
である一番目の列を除去した符号であり、(2k−1、k)長さを有する符号であ
る。例えば、前記シンプレックス符号には前記(7、3)符号以外に(3、2)符号
、(15、4)符号、(31、5)符号、(63、6)符号、(127、7)符号、(2
55、8)符号などがある。
【0022】
【表4】
【0023】 前記表4から分かるように、直交符号の全部“0”である列を穿孔した(7、
3)符号を反復すると、最小距離18である符号を生成することができる。実際
に前記表4で穿孔されるシンボル列の位置によって前記符号語のハミング距離の
分布は変わる。しかし、前記表4の穿孔位置は一番優秀な性能を示す位置である
。また、前記表4から分かるように、穿孔した(7、3)符号の5番目反復部分の
1、2、3番目列を穿孔した。前記符号語は穿孔した(7、3)符号を反復したの
で、5番目の反復部分の1番目の列の代わり、他の反復部分の1番目の列を穿孔
しても同一のハミング距離分布を有する。例えば、穿孔した(7、3)符号の5番
目反復部分の1、2、3番目の列の代わり7×0+1=1、7×2+2=16、
7×4+3=31番目の列を穿孔しても前記のようなハミング距離分布を有する
【0024】 上述したように、本発明は(7,3)穿孔された直交符号であるシンプレックス
符号を反復することにより最適符号を生成する方法と、このような方法を利用し
てRRIビットのような入力情報を伝送するCDMAシステムで前記入力情報を
符号化/復号化する最適の符号化装置及び復号化装置を提供するためのものであ
る。上述した説明では、3ビットのRRIを符号化する時、(8,3)符号中でハ
ミング距離に影響を与えない0のビット値を有する列が穿孔された(7,3)符号
を使用し、前記(7,3)符号を予め設定された長さ32の符号語シンボルを発生
させるため5回反復し、前記反復された符号語シンボル中で3個のシンボルを穿
孔することに説明した。
【0025】 実際に、N>2kである(N、k)符号器において、長さ2kである直交符号を反
復する方法は、符号語シンボルの中でハミング距離に影響を与えない0を含むた
め、ハミング距離分布上での優秀性を失うようになる。特に、N>k・2kであ
る場合には、(N、k)符号器として(7、3)穿孔された直交符号を反復すること
により最適符号を生成する方法が(8、3)直交符号を反復する方法より最小距離
観点で優秀である。また、前記符号の長さを示すNが7の倍数ではない場合、(
7、3)穿孔された直交符号を反復した後に穿孔すべきであり、穿孔位置に従っ
て性能が変わる。
【0026】 例えば、Nを7で除算した余りが1である場合、N/7+1だけ反復した後、
相異なる6個の符号シンボルを穿孔すると、(N、3)符号として最適の符号にな
る。Nを7に分けた余りが2である場合、N/7+1だけ反復した後、相異なる
5個の符号シンボルを穿孔すると、(N、3)符号として最適の符号になる。Nを
7に分けた余りが5である場合、N/7+1だけ反復した後、相異なる2個の符
号シンボルを穿孔すると、(N、3)符号として最適の符号になる。Nを7に分け
た余りが6である場合、N/7+1だけ反復した後、1個の符号シンボルを穿孔
すると、(N、3)符号として最適の符号になる。
【0027】 しかし、Nを7で除算した余りが3、または4である場合には、符号シンボル
の穿孔位置は次のように決定される。Nを7で除算した余りが3である場合、先
ずN/7+1だけ反復した後、1は001、2は010、3は011、4は10
0、5は101、6は110、7は111のように2進数に表現する。7個の2
進表現をそれぞれの桁が座標になる3次元ベクトル(vector)に考える時、一次独
立(linearly independent)である3個の元素を除外した余りの4元素を穿孔する
と、最適の符号が得られる。例えば、1=001、2=010、4=100の場
合は、3個の数を桁別に2進加算した和が0ではないので一次独立になる。その
ため、前記のような1、2、4番位置を除外した余り3、5、6、7番位置の符
号シンボルを穿孔すると、最適の(N、3)符号が獲得される。
【0028】 Nを7で除算した余りが4である場合、先ず前記直交符号をN/7+1だけ反
復した後、1は001、2は010、3は011、4は100、5は101、6
は110、7は111のように2進数に表現する。7個の2進表現をそれぞれの
桁が座標になる3次元ベクトル(vector)に考える時、一次独立(linearly indepe
ndent)である3個の元素と前記3個の元素を2進加算して得られる元素を除外し
た余りの4元素を穿孔すると、最適の符号が獲得される。例えば、1=001、
2=010、4=100の場合は3個の数を桁別にそれぞれ2進加算した和が0で
はないので一次独立になる。また、前記のような1、2、4番位置と前記1=0
01、2=010、4=100を桁別に2進加算すると、7=111が得られる
。そのため、前記1、2、4、7番位置を除外した余り3、5、6番位置の符号
シンボルを穿孔すると、最適の(N、3)符号が獲得される。
【0029】 上述した方法は(7,3)穿孔された符号、即ちシンプレックス符号を使用する
場合のみ可能である。実際に(N,3)符号の符号語を予め決定された順序通り配
列して見ると、それぞれの列は長さ23=8である直交符号になる。そして、長
さ23=8であり、少なくとも一つの1を有する直交符号は7個があるが、(N、
3)符号は前記のような長さ23=8であり、少なくとも一つの1を有する直交符
号を(N−1)回配列した形態を有する。従って、Nが7以上になる時、0ではな
い直交符号中の所定直交符号を2度以上使用するようになる。また、前記のよう
な特定の直交符号のみを反復使用すると、最適性を失うようになる。従って、特
定符号の反復性を与えられた長さ内で最小化し、7個の直交符号の反復を均等に
するためには、(7、3)穿孔された符号を使用すべきである。前記のように反復
及び穿孔することにより、最適の(N、3)符号を生成することができる。
【0030】 一方、(6、3)、または(5、3)穿孔された符号を使用すると、どのような方
法に反復及び穿孔しても最適の符号を獲得できない。これは、(6、3)、または
(5、3)穿孔された符号の場合は、7個の符号中の一部符号のみを反復するため
である。 以上、(7,3)穿孔された直交符号を反復することにより最適符号を生成する
方法と、このような方法を利用してCDMAシステムでRRIビットを符号化/
復号化する最適の符号化装置及び復号化装置に対して説明した。しかし、本発明
はRRIのビット数が変わる場合にも適用されることができ、またRRIの代わ
り他の情報を符号化する場合にも適用されることができる。例えば、kビットの
列を有する入力情報を符号化して(2k−1)より大きな長さNを有する符号語を
発生すると仮定する時、前記入力情報は(r、k)シンプレックス符号を使用して
符号化され、長さrを有する符号化されたシンボルの列が発生される。ここで、
r=2k−1である。前記符号化されたシンボルの列はt回反復される。ここで
【数5】 である。前記t回反復されたシンボルに対しては長さNになるようにA回穿孔が
遂行される。ここでA=rt−Nである。前記穿孔されるシンボルは前記反復さ
れたシンボル内で均等に分布されることもでき、前記t番目反復されたシンボル
の中で決定されることもできる。
【0031】 下記では本発明の原理に従ってRRIビットを伝送するCDMAシステムでの
RRI符号化装置及び復号化装置の例に対して説明する。しかし、本発明は前記
RRIビットを符号化する場合以外に他の情報を符号化する場合にも同一に適用
されることができることに注意すべきである。図4及び図5はそれぞれ本発明の
一実施形態によるRRI符号化装置及びRRI復号化装置の構成図である。また
図4及び図5に示したように符号化装置及び復号化装置を構成する場合に対応し
て、図1に示されたような従来技術が適用される端末機の送信器は図6に示した
ように構成され、図2に示されたような従来技術が適用される基地局の受信器は
図7に示したように構成される。即ち、本発明による符号化装置を収容する端末
機の送信器は、図6に示したように図1に示された反復器110を除去して構成
することができ、本発明による復号化装置を収容する基地局の送信器は、図7に
示したように図2に示されたシンボル累積器210を除去して構成することがで
きる。下記で本発明による符号化/復号化装置は第1実施形態及び第2実施形態
に区分され説明される。第1実施形態は伝送フレームが16スロットに構成され
る場合(伝送フレームが26.76ms単位である場合)に本発明を適用した例であ
り、第2実施形態は伝送フレームが12スロットに構成される場合(伝送フレー
ムが20ms単位である場合)に本発明を適用した例である。
【0032】 第1実施形態 第1実施形態はHDRシステムで一つの伝送フレームが16スロットに構成さ
れる場合に該当する。この時、一つのスロットにはRRI情報を伝送するために
16個の符号語シンボルが伝送され、一つのフレームには16×16=256個
の符号語シンボルが伝送される。第1実施形態では最適の(256、3)符号生成
方法及び前記(256、3)符号を使用してRRIを符号化する装置が説明される
。より具体的に説明すると、第1実施形態では前記穿孔した(7、3)符号を37
回反復することによって生成される7×37=259シンボルの中で最小距離が
最適になる位置のシンボルを穿孔することにより、(256、3)符号を生成する
動作が説明される。最小距離が最適になる位置のシンボル、即ち穿孔されるシン
ボルは、下記の表5のように7×37=259個のシンボルの中で太字及び下線
に表示された1、128、255番目位置の3個のシンボルである。穿孔のため
のシンボルの位置を決定する動作を一般化された式に示すと、n1×7+1、n
2×7+2、n3×7+3(ただ、0≦n1、n2、n3≦36であり、n1、
n2、n3は反復ブロックの数字である)のように表現されることができる。下
記表5での穿孔位置1、128、255のそれぞれは、前記一般化式でn1=0
、n2=18、n3=36である場合に決定される。
【0033】
【表5】
【0034】 前記表5で太字及び下線に表示した位置のシンボルを穿孔すると、前記(25
6、3)符号の最小距離は(4×36)+2=146に最適の符号を示す。 前記表5で太字及び下線に表示した位置のシンボルは上述したように穿孔され
るシンボルである。穿孔されるシンボルの最小距離は次のようである。前記一般
式n1×7+1、n2×7+2、n3×7+3(ただ、0≦n1、n2、n3≦
36)で、n1、n2、n3値に関わりなく穿孔されるシンボルは常に同一の最
小距離を有するようになる。一例に、最小距離を簡単に計算するためにn1、n
2、n3を36とする時、前記(7、3)符号を37回反復すると、37番目の反
復ブロックで7個のシンボル中、1番目、2番目、3番目の3個のシンボルは穿
孔され、穿孔されるシンボルを除外した余り3個のシンボル(4番目のシンボル
、5番目のシンボル、6番目のシンボル、7番目のシンボル)のみが残る。この
時、(7、3)符号は最小距離が4であり、前記37番目の反復ブロックで7個の
シンボル中、1番目、2番目、3番目の3個のシンボルを除外した余り4個のシ
ンボルのみに構成される時、シンボル間の最小距離は2であるので、(256、
3)符号の最小距離は(4×36)+2=146であり、このような(256、3)
符号は最適の符号を示す。前記(256、3)符号を使用してRRIを符号化する
装置と、この符号化装置を含む送信器及び前記送信器に対応する受信器を説明す
ると、次のようである。
【0035】 今、“0”と“1”に表現される3ビットのRRI情報ビットが図6の符号器
600に入力されると仮定する。本発明によると、前記符号器600は図4に示
したように構成される。 図4は本発明の実施形態による符号化装置の構成を示す図であり、図6に示さ
れたような端末機内の送信器の符号器600を構成する。
【0036】 前記図4を参照すると、符号語発生器400は3ビットのRRI情報ビットを
前記表2のような(7、3)穿孔された直交符号により符号化し、7個の符号シン
ボルを出力する。シンボル反復器410は前記出力された符号シンボルを36回
反復し、259個の反復されたシンボルを出力する。シンボル穿孔器420は前
記反復された259個のシンボルを入力し、1、(7×18)+2=128、(7
×37)+3=255番目のシンボルを穿孔して256シンボルのみを出力する
。前記符号器600のシンボル穿孔器420で出力される符号シンボルは図6の
信号変換器620に入力される。
【0037】 図6を参照すると、信号変換器620は前記符号シンボル中“0”であるシン
ボルは“1”に、“1”であるシンボルは“−1”に変換する。前記信号変換さ
れたシンボルは乗算器635に印加される。前記乗算器635は前記信号変換器
620から出力されたシンボルに長さ4である0番目ウォルシュ符号の信号変換
されたチップ(+1、+1、+1、+1)を乗算する。前記乗算器635によりシ
ンボルは拡散(Spreading)された後、チップ(chip)単位に出力される。前記チッ
プ単位のシンボルはマルチプレクサ640に入力された後、その他の信号1及び
その他の信号2と時間的にマルチプレクシングされた後に出力される。この時、
その他の信号はデータ伝送率制御(DRC:Data Rate Control)情報になることが
できる。前記マルチプレクサ640の出力信号I'はデータ信号Q'と共に複素拡
散器150に入力される。前記複素拡散器650は前記信号I'及び信号Q'と、
PN(Pseudo Noise)拡散符号PNI及びPNQを複素上でかけて出力する。即ち
、前記複素拡散器650は入力信号(I'+jQ')とPN拡散符号(PNI+jP
NQ)を乗算し、実数成分信号Iと虚数成分信号Qを出力する。基底帯域ろ波器
660及び665のそれぞれは、前記実数成分信号Iと虚数成分信号Qを基底帯
域でろ波(フィルタリング)する。乗算器670及び675のそれぞれは、前記基
底帯域ろ波された実数成分信号Iと虚数成分信号Qにそれぞれ搬送波cos(2πfc
t)とsin(2πfct)を乗算する。合算器680は前記乗算結果を合算した後に送信
信号として出力する。
【0038】 図7は前記図4に示された符号器を含む送信器から出力された伝送信号を受信
する受信器の構成図である。 前記図7を参照すると、乗算器770及び乗算器775は入力信号にcos(2π
fct)とsin(2πfct)をそれぞれかける。整合フィルタ760及び765のそれぞ
れは、前記乗算器770と775の乗算結果を整合フィルタリングした後、整合
フィルタリング結果信号I、Qを出力する。複素逆拡散器750は前記整合フィ
ルタ760、765によるフィルタリング結果信号I、Qを逆拡散した後、I'
成分信号及びQ'成分信号を出力する。デマルチプレクサ740は前記I'成分信
号を時間的にデマルチプレクシングし、RRI出力のための信号と、その他の信
号1、その他の信号2に分離出力する。累積器735は前記RRI信号を4チッ
プずつ累積した後に256個のシンボルを出力する。前記復号器700は図6の
符号器600に対応して復号化動作を遂行し、前記累積器735から受信される
シンボルを復号する。
【0039】 図5は本発明による復号化装置の構成を示す図であり、図7に示されたような
基地局内の受信器の復号器700を構成する。 前記図5を参照すると、256個のシンボルが入力されると、前記図4のシン
ボル反復器410及びシンボル穿孔器420に対応するシンボル累積器500は
前記入力された256個のシンボルを累積して7個のシンボルを出力する。ゼロ
(0、zero)挿入器510は前記7個のシンボルを入力し、入力された7個の信号
の前に“0”を挿入することにより、ウォルシュ符号形態の8個のシンボルを出
力する。例えば、ゼロ挿入器510に7個のシンボルc1、c2、c3、c4、
c5、c6、c7が入力される場合、前記シンボル列の真っ先に0が挿入され、
0、c1、c2、c3、c4、c5、c6、c7のような8個のシンボル列が出
力される。逆アダマール変換器(IFHT:Inverse Fast Hadamard Transformer
)520は前記8個のシンボルを逆アダマール変換して復号化し、復号化された
ビットを出力する。
【0040】 第2実施形態 第2実施形態はHDRシステムでの伝送フレームが12スロット(slots)に構
成される場合に該当する。この時、一つのスロットにはRRI情報を伝送するた
めに16個の符号シンボルが伝送され、一つのフレームには12×16=192
個のシンボルが伝送される。本発明の第2実施形態では最適の(192、3)符号
生成方法及び前記(192、3)符号を使用してRRIを符号化する装置が説明さ
れる。より具体的に説明すると、第2実施形態では前記穿孔した(7、3)符号を
28回反復させることによって生成される7×28=196シンボルの中で、最
小距離が最適になる位置のシンボルを穿孔することにより(192、3)符号を生
成する動作が説明される。最小距離が最適になる位置のシンボル、即ち穿孔され
るシンボルは、下記表6のように7×28=196個のシンボルの中で太字及び
下線に表示された3、54、104、154番目位置の4個のシンボルである。
穿孔のためのシンボルの位置を決定する動作を一般化された式に示すと、n1×
7+3、n2×7+5、n3×7+6、n4×7+7(ただ、0≦n1、n2、
n3、n4≦27であり、n1、n2、n3、n4は反復ブロックの数字である
)のように表現されることができる。前記表6での穿孔位置3、54、104、
154のそれぞれは、n1=0、n2=7、n3=14、n4=21である場合
にそれぞれ決定される。
【0041】
【表6】
【0042】 前記表6で太字及び下線に表示した位置のシンボルは、上述したように穿孔さ
れるシンボルである。穿孔されるシンボルの最小距離は次のようである。前記一
般式n1×7+3、n2×7+5、n3×7+6、n4×7+7(ただ、0≦n
1、n2、n3、n4≦27)でn1、n2、n3、n4値に相関なし穿孔され
るシンボルは、常に同一の最小距離を有するようになる。一例に、最小距離を簡
単に計算するためにn1、n2、n3、n4を27とする時、前記(7、3)符号
を27回反復すると、27番目の反復ブロックで7個のシンボル中に3番目、5
番目、6番目、7番目の4個のシンボルは穿孔され、その他の3個のシンボル(
1番目シンボル、2番目シンボル、4番目シンボル)のみが残る。この時、(7、
3)符号の最小距離は4であり、前記27番目の反復ブロックで、3番目、5番
目、6番目、7番目の4個のシンボルを除外した余り3個のシンボル間の最小距
離は1であるので、(192、3)符号の最小距離は(4×27)+1=109であ
り、このような(192、3)符号は最適の符号である。前記(192、3)符号を
使用してRRIを符号化する装置と、この符号化装置を含む送信器及び前記送信
器に対応する受信器に対して説明すると、次のようである。
【0043】 今、“0”と“1”に表現される3ビットのRRI情報ビットが図6の符号器
600に入力されると仮定する。本発明によると、前記符号器600は図4に示
したように構成される。 図4は本発明の実施形態による符号化装置の構成を示す図であり、図6に示さ
れた端末機内の送信器の符号器600を構成する。
【0044】 前記図4を参照すると、3ビットのRRI情報ビットは符号語発生器400に
入力され、前記符号語発生器400は前記表2のような(7、3)穿孔された直交
符号により符号化され7個の符号シンボルを出力する。シンボル反復器410は
前記出力された符号シンボルを27回反復し、196個の反復されたシンボルを
出力する。シンボル穿孔器420は前記反復された196個のシンボルを入力し
、3番目(=(7×0)+3)、54番目(=(7×7)+5)、104番目(=(7×1
4)+6)、154番目(=(7×21)+7)シンボルを穿孔して192個のシンボ
ルのみを出力する。前記192個の符号シンボルは図6の信号変換器620に入
力される。
【0045】 図6を参照すると、前記信号変換器620は前記符号シンボル中“0”である
シンボルは“1”に、“1”であるシンボルは“−1”に変換する。前記信号変
換されたシンボルは乗算器635に印加される。前記乗算器635は前記信号変
換器620から出力されたシンボルに長さ4である0番目ウォルシュ符号の信号
変換されたチップ(+1、+1、+1、+1)を乗算する。前記乗算器635によ
りシンボルは拡散(Spreading)された後にチップ(chip)単位に出力される。前記
チップ単位のシンボルはマルチプレクサ640に入力された後、その他の信号1
及びその他の信号2と時間的にマルチプレクシングされた後に出力される。この
時、その他の信号1及び2はデータ伝送率制御(DRC:Data Rate Control)情報
になることができる。前記マルチプレクサ640の出力信号I'とデータ信号Q'
は共に複素拡散器650に入力される。前記複素拡散器650は前記信号I'及
び信号Q'をPN(Pseudo Noise)拡散符号PNI及びPNQと複素乗算して出力
する。即ち前記複素拡散器650は入力信号(I'+jQ')とPN拡散符号(PN
I+jPNQ)を乗算し、実数成分信号Iと虚数成分信号Qを出力する。基底帯
域ろ波器660及び665のそれぞれは、前記実数成分信号Iと虚数成分信号Q
を基底帯域でろ波(フィルタリング)する。乗算器670及び675のそれぞれは
、前記基底帯域ろ波された実数成分信号Iと虚数成分信号Qにそれぞれ搬送波co
s(2πfct)とsin(2πfct)を乗算する。前記合算器680は前記乗算結果を合算
した後に送信信号として出力する。
【0046】 図7は前記図4に示された符号器を含む送信器から出力された伝送信号を受信
する受信器の構造図である。 前記図7を参照すると、乗算器770及び乗算器775は入力信号にcos(2π
fct)及びsin(2πfct)をそれぞれ乗算する。整合フィルタ760及び765のそ
れぞれは、前記乗算器770、775の乗算結果をフィルタリングして整合フィ
ルタリングされた信号I及びQを出力する。複素逆拡散器750は前記信号I及
びQを逆拡散して、I’成分信号及びQ’成分信号を出力する。デマルチプレク
サ740は前記I’成分信号を時間的にデマルチプレクシングし、RRI出力の
ための信号と、その他の信号1と、その他の信号2に分離出力する。累積器73
5は前記RRI信号を4チップずつ累積した後に192個のシンボルを出力する
。前記復号器700は図6の符号器600に対応して復号化動作を遂行し、前記
累積器735から受信されるシンボルを復号する。
【0047】 図5は本発明による復号化装置の構成を示す図であり、図7に示された基地局
内の受信器の復号器700を構成する。 前記図5を参照すると、192個のシンボルが入力されると、前記図4のシン
ボル反復器410及びシンボル穿孔器420に対応するシンボル累積器500は
前記入力された192個のシンボルを累積して7個のシンボルを出力する。ゼロ
(0、zero)挿入器510は前記7個のシンボルを入力し、入力された7個の信号
の真っ先に“0”を挿入することにより、ウォルシュ符号形態の8個のシンボル
を出力する。例えば、ゼロ挿入器510に7個のシンボルc1、c2、c3、c
4、c5、c6、c7が入力される場合、前記シンボル列の真っ先に0が挿入さ
れ0、c1、c2、c3、c4、c5、c6、c7のような8個のシンボル列が
出力される。逆アダマール変換器(IFHT:Inverse Fast Hadamard Transformer)
520は前記8個のシンボルを逆アダマール変換して復号化し、復号化されたビ
ットを出力する。
【0048】
【発明の効果】
上述したように本発明は、符号分割多重接続通信システムで伝送フレームの伝
送速度を示すRRIのような情報を符号化する時、誤り訂正符号器の性能を決定
する最小距離を最大化することにより性能を向上させる効果がある。 以上、本発明の実施例を添付図面を参照して説明したが、本発明はこの特定の
実施例に限るものでなく、各種の変形及び修正が本発明の範囲を逸脱しない限り
、該当分野における通常の知識を持つ者により可能なのは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 従来技術によるCDMAシステムの端末機の送信器構成を示す図
である。
【図2】 従来技術によるCDMAシステムの基地局の受信器構成を示す図
である。
【図3】 従来技術による(8、3)直交符号器における伝送率可変指示情報
(RRI)と符号語シンボル間の対応関係を示す図である。
【図4】 本発明の実施形態による符号化装置の構成を示す図である。
【図5】 本発明の実施形態による復号化装置の構成を示す図である。
【図6】 本発明が適用されるCDMAシステムの端末機の送信器構成を示
す図である。
【図7】 本発明が適用されるCDMAシステムの基地局の受信器構成を示
す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE,TR),AE,A G,AL,AM,AT,AU,AZ,BA,BB,BG ,BR,BY,BZ,CA,CH,CN,CR,CU, CZ,DE,DK,DM,DZ,EE,ES,FI,G B,GD,GE,GH,GM,HR,HU,ID,IL ,IN,IS,JP,KE,KG,KP,KZ,LC, LK,LR,LS,LT,LU,LV,MA,MD,M G,MK,MN,MW,MX,MZ,NO,NZ,PL ,PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI,SK, SL,TJ,TM,TR,TT,TZ,UA,UG,U Z,VN,YU,ZA,ZW (72)発明者 ヒュン−ウー・イ 大韓民国・キョンギ−ド・41−390・スウ ォン−シ・クォンソン−グ・クォンソン− ドン・(番地なし)・ビュクサン・アパー ト・#806−901 (72)発明者 スン−ヨン・ユン 大韓民国・ソウル・463−070・ソンパ− グ・カラク−ドン・165 (72)発明者 ヒー−ウォン・カン 大韓民国・ソウル・131−207・チュンラン −グ・ミョンモク・7−ドン・1499 (72)発明者 ホ−キュ・チョイ 大韓民国・ソウル・137−030・ソチョ− グ・チャンウォン−ドン・56−2 Fターム(参考) 5K022 EE02 EE25

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 kビットの列を有する入力情報を符号化して(2k−1)より
    大きな長さNを有する符号語を発生する方法において、 前記入力情報を(r、k)(ここでr=2k−1)シンプレックス符号を使用して
    符号化し、長さrを有する符号化されたシンボルの列を発生する過程と、 前記符号化されたシンボルの列をt回 【数1】 反復する過程と、 前記t回反復されたシンボルから長さNになるように、A回(ここで、A=r
    t−N)穿孔する過程と を含むことを特徴とする前記方法。
  2. 【請求項2】 前記穿孔されるシンボルは、前記反復されたシンボル内で均
    等に分布されることを特徴とする請求項1に記載の前記方法。
  3. 【請求項3】 前記穿孔されるシンボルは、前記反復されたシンボルの中で
    t番目反復されたシンボルの中で決定されることを特徴とする請求項1に記載の
    前記方法。
  4. 【請求項4】 kビットの列を有する入力情報を符号化して(2k−1)より
    大きな長さNを有する符号語を発生する装置において、 前記入力情報を(r、k)(ここでr=2k−1)シンプレックス符号を使用して
    符号化し、長さrを有する符号化されたシンボルの列を発生する符号器と、 前記符号化されたシンボルの列をt回 【数2】 反復する反復器と、 前記t回反復されたシンボルから長さNになるようにA回(ここでA=rt−
    N)穿孔する穿孔器と を含むことを特徴とする前記装置。
  5. 【請求項5】 前記穿孔されるシンボルは、前記反復されたシンボル内で均
    等に分布されることを特徴とする請求項4に記載の前記装置。
  6. 【請求項6】 前記穿孔されるシンボルは、前記反復されたシンボルの中で
    t番目の反復されたシンボルの中で決定されることを特徴とする請求項4に記載
    の前記装置。
  7. 【請求項7】 入力情報を(7、3)シンプレックス符号を使用して符号化し
    、長さ7を有する符号化されたシンボルの列を発生する過程と、 前記符号化されたシンボルの列をt回 【数3】 反復する過程と、 7の倍数ではない長さNを有する符号語シンボルを出力するため、前記反復さ
    れたシンボルを予め設定された穿孔パターンによってA回(ここでA=rt−N)
    穿孔する過程と を含むことを特徴とする符号化方法。
  8. 【請求項8】 前記穿孔パターンは、前記Nを7で除算した余りが1である
    場合、前記反復されたシンボルの中で任意の6個のシンボルを穿孔するためのパ
    ターンであることを特徴とする請求項7に記載の前記方法。
  9. 【請求項9】 前記穿孔パターンは、前記Nを7で除算した余りが2である
    場合、前記反復されたシンボルの中で任意の5個のシンボルを穿孔するためのパ
    ターンであることを特徴とする請求項7に記載の前記方法。
  10. 【請求項10】 前記穿孔パターンは、前記Nを7で除算した余りが3であ
    る場合、前記反復されたシンボルの中でt番目の反復周期内の3番目、5番目、
    6番目及び7番目のシンボルを穿孔するためのパターンであることを特徴とする
    請求項7に記載の前記方法。
  11. 【請求項11】 前記穿孔パターンは、前記Nを7で除算した余りが4であ
    る場合、前記反復されたシンボルの中でt番目の反復周期内の3番目、5番目及
    び6番目のシンボルを穿孔するためのパターンであることを特徴とする請求項7
    に記載の前記方法。
  12. 【請求項12】 前記穿孔パターンは、前記Nを7で除算した余りが5であ
    る場合、前記反復されたシンボルの中で任意の2個のシンボルを穿孔するための
    パターンであることを特徴とする請求項7に記載の前記方法。
  13. 【請求項13】 前記穿孔パターンは、前記Nを7で除算した余りが6であ
    る場合、前記反復されたシンボルの中で任意の1個のシンボルを穿孔するための
    パターンであることを特徴とする請求項7に記載の前記方法。
  14. 【請求項14】 前記穿孔パターンは、前記Nを7で除算した余りが3であ
    る場合、前記反復されたシンボルの中で(n1×7+3)番目のシンボル、(n2
    ×7+5)番目のシンボル、(n3×7+6)番目のシンボル及び(n4×7+7)
    番目のシンボル(ここで、0≦n1、n2、n3、n4≦(t−1))を穿孔するた
    めのパターンであることを特徴とする請求項7に記載の前記方法。
  15. 【請求項15】 前記穿孔パターンは、前記Nを7で除算した余りが4であ
    る場合、前記反復されたシンボルの中で(n1×7+1)番目のシンボル、(n2
    ×7+2)番目のシンボル及び(n3×7+3)番目のシンボル(ここで、0≦n1
    、n2、n3≦(t−1))を穿孔するためのパターンであることを特徴とする請
    求項7に記載の前記方法。
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