KR20010040855A - Method and apparatus for performing rate determination using orthogonal rate-dependent walsh covering codes - Google Patents

Method and apparatus for performing rate determination using orthogonal rate-dependent walsh covering codes Download PDF

Info

Publication number
KR20010040855A
KR20010040855A KR1020007008756A KR20007008756A KR20010040855A KR 20010040855 A KR20010040855 A KR 20010040855A KR 1020007008756 A KR1020007008756 A KR 1020007008756A KR 20007008756 A KR20007008756 A KR 20007008756A KR 20010040855 A KR20010040855 A KR 20010040855A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
rate
code symbols
symbol
code
ser
Prior art date
Application number
KR1020007008756A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
블랙피터제이
스테인제레미엠
Original Assignee
밀러 럿셀 비
퀄컴 인코포레이티드
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
Priority claimed from US09/075,406 external-priority patent/US6147964A/en
Application filed by 밀러 럿셀 비, 퀄컴 인코포레이티드 filed Critical 밀러 럿셀 비
Publication of KR20010040855A publication Critical patent/KR20010040855A/en

Links

Classifications

    • 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
    • H03M13/27Coding, 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 using interleaving techniques
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/0262Arrangements for detecting the data rate of an incoming signal
    • 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
    • H03M13/31Coding, 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 combining coding for error detection or correction and efficient use of the spectrum
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69Spread spectrum techniques
    • H04B1/707Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J13/00Code division multiplex systems
    • H04J13/0007Code type
    • H04J13/004Orthogonal
    • H04J13/0048Walsh
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J13/00Code division multiplex systems
    • H04J13/16Code allocation
    • H04J13/18Allocation of orthogonal codes
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/08Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by repeating transmission, e.g. Verdan system

Abstract

본 발명은 직교 레이트-의존 윌시 커버링 코드들을 사용하여 통신 시스템에서 레이트 결정을 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 직교 레이트-의존 월쉬 코드들은 통신 링크를 통한 전송 이전에, 반복된 코드 심볼들을 커버하는데 사용된다. 월쉬 코드들은 상기 시스템에서 각각의 데이터 레이트에 대하여 2의 제곱 만큼 증가하는 직교 2진 코드들을 포함한다. 본 발명의 직교 월쉬 코드들을 사용하여 코드 심볼들은 반복되고 상기 심볼 레이트로 커버된다. SER (symbol error rate) 블록들은 후보 레이트들의 각각에 대해 레이트-의존 SER 메트릭을 발생시키는데 사용된다. 부정확한 데이터 레이트 가정들을 사용하는 소프트 결합기들 (204, 206, 208, 210) 과 연관된 SER 평가기들 (230, 232,234, 236) 은 정확한 레이트 가정을 사용하는 소프트 결합기들 (204, 206, 208, 210) 과 연관된 SER 평가기 (230, 232, 234, 236) 에 의해 생성된 심볼 에러 레이트에 대하여 높은 심볼 에러 레이트들을 생성한다. 또 다른 실시예에 있어서, SER 평가기들 (230, 232, 234, 236) 은 에너지 메트릭 계산기들 (250, 252, 254, 256) 로 대체되며, 각각의 후보 데이터 레이트에 대한 레이트-의존 재-부호화된 에너지 메트릭을 생성하는데 사용된다. 에너지 메트릭들은 심볼의 에너지의 평가치를 생성하며, 상기 심볼 에너지는 데이터 레이트 표시기로서 사용된다.The present invention relates to a method and apparatus for rate determination in a communication system using orthogonal rate-dependent Walsh covering codes. Orthogonal rate-dependent Walsh codes are used to cover repeated code symbols prior to transmission over the communication link. Walsh codes include orthogonal binary codes that increase by a power of two for each data rate in the system. Code symbols are repeated using the orthogonal Walsh codes of the present invention and covered at the symbol rate. Symbol error rate (SER) blocks are used to generate a rate-dependent SER metric for each of the candidate rates. SER evaluators 230, 232, 234, 236 associated with soft combiners 204, 206, 208, 210 using incorrect data rate hypotheses may use soft combiners 204, 206, 208, Generate high symbol error rates relative to the symbol error rate generated by the SER evaluators 230, 232, 234, 236 associated with 210. In yet another embodiment, the SER evaluators 230, 232, 234, 236 are replaced with energy metric calculators 250, 252, 254, 256, and rate-dependent re-for each candidate data rate. Used to generate coded energy metrics. Energy metrics produce an estimate of the energy of the symbol, which is used as a data rate indicator.

Description

직교 레이트-의존 월쉬 커버링 코드들을 사용하여 레이트 결정을 수행하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR PERFORMING RATE DETERMINATION USING ORTHOGONAL RATE-DEPENDENT WALSH COVERING CODES}TECHNICAL AND APPARATUS FOR PERFORMING RATE DETERMINATION USING ORTHOGONAL RATE-DEPENDENT WALSH COVERING CODES}

무선 통신 시스템들은 다수의 가입자 이동 무선국들 또는 “이동국들”과 고정 네트워크 인프러스트럭처 사이에 2 가지 방식의 통신을 용이하게 한다. 하나의 예시적인 시스템은 공지된 CDMA (Code Division Multiple Access) 통신 시스템이다. CDMA 시스템들은 스펙트럼 확산 다중 접속 디지털 통신 시스템의 통신 채널들을 생성하도록 고유의 코드 시퀀스들을 사용한다. CDMA 시스템들의 동작 및 기능성은 전기통신 산업 협회 (TIA ; Telecommuncations Industry Association)에 의해 1995년 5월에 공개된 TIA/EIA/IS-95-A, “Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System”라고 명칭된 CDMA 동작들을 주관하는 전기통신 산업 협회의 명세서에 기술되어 있고, 이는 본원에서 참고로 참조되며, 이후에 “IS-95”로 불린다.Wireless communication systems facilitate two types of communication between multiple subscriber mobile stations or “mobile stations” and fixed network infrastructure. One example system is a known Code Division Multiple Access (CDMA) communication system. CDMA systems use unique code sequences to create communication channels in a spread spectrum multiple access digital communication system. The operation and functionality of CDMA systems is described in TIA / EIA / IS-95-A, “Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband,” published in May 1995 by the Telecommunications Industry Association (TIA). Spread Spectrum Cellular System ”is described in the specification of the Telecommunications Industry Association, which administers CDMA operations, which is referred to herein by reference, hereafter referred to as“ IS-95 ”.

이동국들로부터 기지국들로의 통신들은 “역방향 CDMA 채널들”을 사용하는 반면에 CDMA 기지국들로부터 CDMA 이동국들로의 통신들은 “순방향 CDMA 채널들”을 사용한다. 상기 CDMA 채널들은 접속 채널들과 트래픽 채널들을 포함한다. 이러한 채널들은 직접-시퀀스 CDMA 기술들을 사용하여 같은 CDMA 주파수 할당을 분배한다. 다른 사용자 채널의 긴 (long) 코드 시퀀스 번호는 각각의 통신 채널을 확인한다. 간섭된 역방향 링크 CDMA 통신 채널의 전체 구조가 도 1 에 도시된다. 본 발명에 사용하기 위해 적응될 수 있는 제안된 순방향 링크의 트래픽 채널은 도 1 의 역방향 트래픽 채널과 유사하고, 이는 아래에 더 상세히 기술된다. 상기 역방향 CDMA 채널상에 송신된 데이터는 20 ms 프레임들로 그룹화된다. 도 1 에 도시된 바와 같이, 전송이전에, 역방향 채널 정보 비트들에 CRC (cyclic redundancy code)들과 “꼬리 (tail)”비트들이 추가된다. 상기 정보 비트 및 꼬리 비트가 그 후에 코드 심볼들을 생성하도록 종래의 부호화 방법을 사용하여 부호화된다. 각각의 코드 심볼은 바람직하게도 디지털 비트의 정보이다. 부호화기의 한 예에 있어서, 입력되는 각각의 1 비트에 대해 4 비트가 출력된다. 그러한 부호화기들은 통상적으로 1/4 부호화기들로 불린다. 하나의 특정한 경우에 있어서, 종래의 길쌈 (convolutional) 부호화기들은 코드 심볼들을 생성하는데 사용된다. 상기 코드 심볼들은 전송 이전에 반복되고, 블록 인터리브되고, 변조된다. 역방향 링크 통신 채널 구조 (100) 의 구성요소들의 각각은 아래에 간략히 기술된다.Communications from mobile stations to base stations use "reverse CDMA channels" while communications from CDMA base stations to CDMA mobile stations use "forward CDMA channels." The CDMA channels include access channels and traffic channels. These channels distribute the same CDMA frequency assignment using direct-sequence CDMA techniques. Long code sequence numbers of different user channels identify each communication channel. The overall structure of an interfering reverse link CDMA communication channel is shown in FIG. The traffic channel of the proposed forward link that can be adapted for use in the present invention is similar to the reverse traffic channel of FIG. 1, which is described in more detail below. Data transmitted on the reverse CDMA channel is grouped into 20 ms frames. As shown in Fig. 1, prior to transmission, cyclic redundancy codes (CRC) and “tail” bits are added to the reverse channel information bits. The information bit and tail bit are then encoded using conventional coding methods to produce code symbols. Each code symbol is preferably information of digital bits. In one example of the encoder, 4 bits are output for each 1 bit that is input. Such encoders are commonly called quarter encoders. In one particular case, conventional convolutional encoders are used to generate code symbols. The code symbols are repeated, block interleaved, and modulated before transmission. Each of the components of reverse link communication channel structure 100 is briefly described below.

도 1 에 도시된 예시적인 CDMA 통신 채널 구조에 있어서, 데이터 프레임들은 초 당 9600 (“레이트 1 ”) 비트, 4800 (“레이트 1/2”) 비트, 2400 (“레이트 1/4”) 비트, 1200 (“레이트 1/8”) 비트의 “기본”데이터 레이트들로 역방향 트래픽 채널상에 선택적으로 송신될 수 있다. 19.2 kbps (“레이트 2”), 38.4 kbps (“레이트 4”), 76.8 kbps (“레이트 8”) 와 같은 높은 데이터 레이트들은 도시된 역방향 통신 채널 구조를 변경시킴에 의해 유지될 수 있다. 그러한 대안적인 역 방향 통신 채널의 예는 도 7을 참조하여 아래에 기술된다. 상기 기본 데이터 레이트들은 프레임 품질 표시기 (quality indicator) 들 다음에 생성되고, 부호화기의 “꼬리 비트들”은 각각 블록들 (102, 104) 에 의해 정보 비트들에 더해진다. 상기 프레임 품질 표시기들은 2개의 기능[(1)프레임이 잘못 송신됐는지 여부의 결정을 돕는다 (2) 수신기에 송신된 데이터 레이트의 결정을 돕는다]을 지원하는 CRC (cyclic redundancy code) 들을 포함한다. 더해진 CRC 비트들의 수는 사용되는 기본 데이터 레이트에 의존한다.In the exemplary CDMA communication channel structure shown in FIG. 1, the data frames include 9600 (“rate 1”) bits, 4800 (“rate 1/2”) bits, 2400 (“rate 1/4”) bits, It can optionally be transmitted on the reverse traffic channel at 1200 ““ rate 1/8 ”)“ base ”data rates. High data rates such as 19.2 kbps (“rate 2”), 38.4 kbps (“rate 4”), 76.8 kbps (“rate 8”) can be maintained by changing the reverse communication channel structure shown. An example of such an alternative reverse communication channel is described below with reference to FIG. 7. The basic data rates are generated after frame quality indicators, and the “tail bits” of the encoder are added to the information bits by blocks 102 and 104, respectively. The frame quality indicators include cyclic redundancy codes (CRCs) that support two functions: (1) to help determine whether a frame was sent incorrectly (2) to help determine the data rate sent to the receiver. The number of CRC bits added depends on the base data rate used.

다른 레이트 결정 메트릭들이 수신기내의 데이터 레이트 결정을 수행하도록 요청된다. 몇몇 시스템들에 있어서, 모든 프레임들이 CRC 들을 포함하지는 않는다. 예를 들어, 도 1 의 구조에 있어서, 2 개의 최저 데이터 레이트들 (1.2 및 2.4 kbps)은 CRC 정보를 포함하지 않는다. CRC 정보에 부가하여, 4 개의 후보 기본 데이터 레이트로 평가된 SER (symbol error rate) 들은 레이트 결정을 위해 사용되어 왔다. 부가적으로, 종래 기술의 시스템들은 수신기내의 레이트 결정을 돕기 위해 에너지 메트릭들을 사용해왔다. 불리하게도, 다양한 레이트들로 송신된 데이터의 교정으로 인해(특히 긴 0 문자열에 대하여), 이러한 레이트 결정 메트릭들을 사용하는 경우, 데이터 레이트 결정이 어렵다는 것을 증명하였다.Other rate determination metrics are required to perform data rate determination in the receiver. In some systems, not all frames contain CRCs. For example, in the structure of FIG. 1, the two lowest data rates (1.2 and 2.4 kbps) do not include CRC information. In addition to the CRC information, symbol error rates (SERs) evaluated at four candidate elementary data rates have been used for rate determination. In addition, prior art systems have used energy metrics to aid in rate determination in the receiver. Disadvantageously, due to the calibration of data transmitted at various rates (especially for long zero strings), it has proved difficult to determine data rate when using these rate determination metrics.

부호화기 꼬리 비트들은 간단히 각각의 프레임의 단부에 추가된 8 개의 논리 0 이다. 상기 꼬리 비트들은 부호화기의 꼬리 블록 (104) 에 의해 프레임들에 추가된다. 상기 데이터 프레임들은 도 1 에 도시된 바와 같이 부호화기 블록 (106) 에 입력된다. 역방향 채널은 데이터를 송신하도록 후보 기본 데이터 레이트들중 임의 것을 사용할 수 있다. 상기 기본 데이터 프레임들은 24 비트 (1.2 kbps 데이터 레이트에 대하여), 48 비트 (2.4 kbps 데이터 레이트에 대하여), 96 비트 (4.8 kbps 데이터 레이트에 대하여), 192 비트 (9.6 kbps 데이터 레이트에 대하여)를 포함한다. 상기 부호화기 (106) 는 편리한 임의의 공지된 부호화 기술을 사용하여 구현될 수 있다. 예를 들어, 길쌈 부호화기는 도 1의 부호화기 (106) 를 구현하는데 사용될 수 있다. 이런 경우에 있어서, 상기 길쌈 코드는 바람직하게도 레이트 1/4 이며, 바람직하게도 9의 제약 길이를 가진다. 상기 부호화기 (106) 는 도 1 에 도시된 바와 같은 기본 레이트 반복기 (108) 에 입력되는 코드 심볼들을 생성한다.The encoder tail bits are simply eight logic zeros added to the end of each frame. The tail bits are added to the frames by the tail block 104 of the encoder. The data frames are input to an encoder block 106 as shown in FIG. The reverse channel can use any of the candidate basic data rates to transmit data. The basic data frames include 24 bits (for 1.2 kbps data rate), 48 bits (for 2.4 kbps data rate), 96 bits (for 4.8 kbps data rate), 192 bits (for 9.6 kbps data rate) do. The encoder 106 can be implemented using any known encoding technique that is convenient. For example, the convolutional encoder can be used to implement the encoder 106 of FIG. In this case, the weaving code is preferably at rate 1/4, preferably with a constraint length of nine. The encoder 106 generates code symbols input to the base rate iterator 108 as shown in FIG.

상기 기본 레이트 반복기 (108) 는 고정된 레이트로의 전송을 보증하도록 낮은 레이트들로 부호화되는 정보를 반복한다. 따라서, 전체 무선 전송레이트는 실제 정보가 송신되는 레이트에 상관없이 모든 사용자에 대하여 같다. 상기 기본 레이트 반복기 (108) 는 코드 심볼들이 인터리브되기 전에 상기 코드 심볼들을 반복한다. 도 1 에 도시된 상기 역방향 링트 트래픽 채널 구조 (100) 에 있어서, 레이트 9.6 kbps의 각각의 코드 심볼은 한번 반복된다(즉, 각각의 심볼은 연속적으로 2 번 발생한다) 레이트 4.8 kbps의 각각의 코드 심볼은 3 번 반복된다(즉, 각각의 심볼은 연속적으로 4번 발생한다). 레이트 2.4 kbps의 각각의 코드 심볼은 7번 반복된다(즉, 각각의 심볼은 연속적으로 8번 발생한다). 레이트 1.2 kbps의 각각의 코드 심볼은 15 번 반복된다(즉, 각각의 심볼은 연속적으로 16 번 발생한다). 이는 초 당 76,800 코드 심볼들인 일정한 코드 심볼 레이트를 초래한다. 기본 레이트 반복기 (108)에 의해 생성된 상기 반복된 코드 심볼들은 전송 이전에 상기 블록 인터리버 (110) 에 입력된다.The base rate iterator 108 repeats the information encoded at low rates to ensure transmission at a fixed rate. Thus, the overall radio transmission rate is the same for all users, regardless of the rate at which the actual information is transmitted. The base rate iterator 108 repeats the code symbols before the code symbols are interleaved. In the reverse link traffic channel structure 100 shown in FIG. 1, each code symbol at a rate of 9.6 kbps is repeated once (ie, each symbol occurs twice in succession) each code at a rate of 4.8 kbps. The symbol is repeated three times (ie, each symbol occurs four times in succession). Each code symbol at rate 2.4 kbps is repeated seven times (ie, each symbol occurs eight times in succession). Each code symbol at rate 1.2 kbps is repeated 15 times (ie each symbol occurs 16 times in succession). This results in a constant code symbol rate which is 76,800 code symbols per second. The repeated code symbols generated by the base rate iterator 108 are input to the block interleaver 110 prior to transmission.

상기 블록 인터리버 (110) 는 인접한 코드 심볼들사이에 의사-랜덤한 시간 분리 (temporal separation) 를 생성하도록 공지된 방식으로 기능한다. 상기 블록 인터리버 (110) 는 송신된 데이터가 더 강해지도록 소정의 시간동안 상기 코드 심볼들을 분배하여, 돌발 (busty) 에러들 및 역방향 채널 페이딩 특성들을 더 방지한다. 이는 데이터가 다양한 역방향 채널 상태들하에 정확히 트랜시버될 수 있음을 보증한다. 상기 코드 심볼들은 전송이전에 변조기 (112) 에 의해 변조된다.The block interleaver 110 functions in a known manner to create a pseudo-random temporal separation between adjacent code symbols. The block interleaver 110 distributes the code symbols for a predetermined time period so that the transmitted data is stronger, further preventing burst errors and reverse channel fading characteristics. This ensures that data can be accurately transceivered under various reverse channel conditions. The code symbols are modulated by modulator 112 prior to transmission.

불리하게도, 도 1 에 도시된 역방향 링크 트래픽 채널 구조는 수신기에서 레이트 결정의 수행을 매우 어렵게 한다. 왜냐하면 심볼들이 부호화되거나 커버되는 것보다 간단히 기본 레이트 반복기 (108) 에 의해 반복되기 때문에, 디-인터리브된 코드들은 특히 상기 코드들이 논리 0 또는 1 의 긴 문자열 (string) 들을 생성할 때, 다른 데이터 레이트들사이에 크게 상관되기 때문이다. 0 문자열들은 같은 0 문자열들이 상기 후보 기본 데이터 레이트들중 임의의 것을 사용할 때, 상기 기본 레이트 반복기 (108) 에 의해 생성되기 때문에 크게 상관된다. 예를 들어, 레이트 1/4 의 8 번 반복된 모든 0 코드는 레이트 1/2 의 4번 반복된 모든 0 코드와 같이 나타난다. 같은 0 문자열은 양쪽의 경우에서 상기 기본 레이트 반복기 (108) 에 의해 생성된다. 불리하게도, 2 개의 코드 심볼 시퀀스들은 데이터가 송신되는 레이트를 결정하려고 할 때 수신기들로 하여금 에러를 발생시키게 한다. 상기 레이트 결정 에러들은 상기 수신기에서 문제들을 일으켜서 복호화 에러들을 생성한다. 따라서, 수신기내의 레이트 결정을 용이하게 하기 위해 레이트 커버링 기술을 포함하는 개선된 트래픽 채널 구조가 요청된다.Disadvantageously, the reverse link traffic channel structure shown in FIG. 1 makes it very difficult to perform rate determination at the receiver. Because the symbols are repeated by the base rate iterator 108 rather than the coded or covered, de-interleaved codes are used at different data rates, especially when the codes produce long strings of logical zeros or ones. This is because they are highly correlated. Zero strings are highly correlated because the same zero strings are generated by the base rate iterator 108 when using any of the candidate base data rates. For example, all zero codes repeated eight times at rate 1/4 appear as all zero codes repeated four times at rate 1/2. The same zero string is generated by the base rate iterator 108 in both cases. Disadvantageously, two code symbol sequences cause the receiver to generate an error when trying to determine the rate at which data is transmitted. The rate determination errors cause problems in the receiver to produce decoding errors. Thus, there is a need for an improved traffic channel structure that includes rate covering techniques to facilitate rate determination in the receiver.

또한, 종래 기술의 데이터 레이트 결정 메트릭들은 특히 데이터가 0 또는 1 의 긴 문자열들을 포함할 때 신뢰할 만한 결과들을 생성하는데 실패 해 왔다. 따라서, 종래 기술의 데이터 레이트 결정 메트릭들의 수행을 개선하는 기술이 요청된다.In addition, prior art data rate determination metrics have failed to produce reliable results, particularly when the data contains long strings of zero or one. Accordingly, what is needed is a technique to improve the performance of prior art data rate determination metrics.

본 발명은 그러한 개선된 레이트 결정 방법 및 장치를 제공한다.The present invention provides such an improved rate determination method and apparatus.

발명의 개요Summary of the Invention

무선 통신 시스템의 데이터 레이트 결정을 위한 새로운 방법 및 장치가 본원에 기술된다. 본원에 기술된 상기 방법 및 장치의 하나의 실시예에 따라서, 직교 레이트-의존 월쉬 코드들은 통신 링크를 통한 전송이전에 코드 심볼들의 시퀀스들을 커버하는데 사용된다. 상기 월쉬 코드들은 연속적인 낮은 데이터 레이트들에 대하여 2 의 제곱만큼 길이를 증가시킨다. 개별적인 코드 심볼들은 부호화된 정보가 송신기로부터 출력되는 레이트와 각각의 데이터 레이트가 같다는 것을 보증하도록 그리고 중복성을 제공하도록 반복된다. 상기 결과적인 코드 심볼 시퀀스들은 그 후에 바람직하게 심볼레이트로 직교 월쉬 코드들을 사용하여 커버된다. 따라서, 제 1 후보 레이트로 생성된 코드 심볼 시퀀스들은 제 2 후보 레이트로 생성된 코드 심볼 시퀀스들에 직교한다. 본원에 기술된 상기 코드 심볼 반복 및 커버링 방법과 그 장치는 논리 0 및 1 의 긴 시퀀스들을 포함하는 부호화 데이터에서 특히 유리하다. 직교 코드들에 의해 커버되는 상기 코드 심볼 시퀀스들의 직교 특성은 수신기의 데이터 레이트 결정 장치를 더 신뢰적으로 사용하게 하고 덜 복잡하게 한다. 따라서 레이트 결정이 개선되어 데이터 서비스 능력를 개선시키고 복호화 에러들을 감소시킨다.Described herein are new methods and apparatus for data rate determination of a wireless communication system. According to one embodiment of the method and apparatus described herein, orthogonal rate-dependent Walsh codes are used to cover sequences of code symbols prior to transmission over a communication link. The Walsh codes increase the length by a power of two for successive low data rates. Individual code symbols are repeated to ensure redundancy and to ensure that each data rate is the same as the rate at which coded information is output from the transmitter. The resulting code symbol sequences are then covered using orthogonal Walsh codes, preferably at symbol rate. Thus, code symbol sequences generated at the first candidate rate are orthogonal to code symbol sequences generated at the second candidate rate. The code symbol repetition and covering method and apparatus thereof described herein are particularly advantageous in encoded data comprising long sequences of logical zeros and ones. The orthogonality of the code symbol sequences covered by the orthogonal codes makes the data rate determination device of the receiver more reliable and less complicated. Thus, rate determination is improved to improve data service capability and reduce decryption errors.

본원에 기술된 상기 방법 및 장치의 하나의 실시예는 레이트 결정 및 복호화 방법과 장치를 포함한다. 상기 기술된 데이터 레이트 결정 및 복호화 방법과 그 장치는 데이터가 송신되는 레이트에 대하여 (즉, 공통적으로 “데이터 레이트 가정들”로 불림), 정확한 가정 및 부정확한 가정사이를 구별하기 위해 상기 부호화된 시퀀스들의 직교 특성의 이점을 취한다. 하나의 실시예에 있어서, SER 평가기들은 후보 레이트들의 각각에 대해 레이트-의존 SER 메트릭들을 생성하는데 사용된다. 이런 실시예에 있어서, 각각의 SER 평가기는 연관된 소프트 결합기로부터 제 1 입력을, 연관된 재-부호화기로부터 제 2 입력을 수신한다. 사용되는 소프트 결합기와 연관된 각각의 SER 평가기에 있어서, 부정확한 데이터 레이트 가정은, 정확한 레이트 가정을 사용하여 상기 소프트 결합기와 연관된 SER 평가기에 의해 생성된 상기 심볼 에러 레이트에 대하여 높은 심볼 에러 레이트를 생성한다. 상기 SER 메트릭들의 레이트 구별 능력은 정확한 가정 및 부정확한 가정사이에 상기 SER 메트릭들의 차를 더 개선하는 직교 커버링 코드들을 사용함에 의해 크게 개선된다.One embodiment of the method and apparatus described herein includes a method and apparatus for rate determination and decoding. The above described data rate determination and decoding method and apparatus provide for the encoded sequence to distinguish between the correct hypothesis and the incorrect hypothesis with respect to the rate at which data is transmitted (ie commonly referred to as "data rate hypotheses"). Take advantage of their orthogonal characteristics. In one embodiment, SER evaluators are used to generate rate-dependent SER metrics for each of the candidate rates. In this embodiment, each SER evaluator receives a first input from an associated soft combiner and a second input from an associated re-encoder. For each SER evaluator associated with the soft combiner used, an incorrect data rate hypothesis produces a high symbol error rate for the symbol error rate generated by the SER evaluator associated with the soft combiner using the correct rate assumption. . The rate discrimination capability of the SER metrics is greatly improved by using orthogonal covering codes that further improves the difference between the SER metrics between correct and incorrect assumptions.

본원에 기술된 상기 레이트 결정 및 복호화 방법과 그 장치의 또 다른 실시예에 있어서, 에너지 메트릭 계산기들이 각각의 후보 레이트에 대해 레이트-의존 재-부호화된 에너지 메트릭을 생성하는데 사용된다. 본 발명의 이런 실시예에 있어서, 상기 에너지 메트릭 계산기들은 상기 소프트 결합기들에 의해 생성된 소프트 결정 시퀀스와 상기 재-부호화된 코드 시퀀스들의 내적을 수행하여, 각각의 후보 레이트에 대해 에너지 메트릭을 생성한다. 상기 내적은 코드 심볼 ×코드 심볼 기초위에 소프트 결합기로부터 출력된 상기 소프트 결정 시퀀스를 상기 재-부호화된 코드 시퀀스와 곱함에 의해 생기는 내적들을 합함에 의해 생성된다. 이런 실시예에 따라서, 상기 내적은 상기 심볼 에너지의 평가치 (estimate) 를 생성하기 위해 심볼들의 전체 수에 의해 나눠진다. 상기 심볼 에너지는 또 다른 데이터 레이트 표시기로서 사용된다. 본원에 기술된 상기 월쉬 커버 코드들의 방법 및 장치의 직교 특성에 의해, 부정확한 레이트 가정들을 사용하는 이러한 소프트 결합기들은 거의 0 인 에너지 메트릭을 생성한다. 그러나, 상기 정확한 레이트 가정을 사용하는 상기 소프트 결합기는 실질적으로 0 보다 큰 값을 가지는 에너지 메트릭을 생성한다. 따라서, 이러한 실시예에 따라서, 상기 에너지 메트릭 계산기들에 의해 생성된 상기 에너지 메트릭들은 정확한 데이터 레이트 가정 및 부정확한 데이터 레이트 가정사이를 구별하는데 사용된다.In another embodiment of the rate determination and decoding method and apparatus thereof described herein, energy metric calculators are used to generate a rate-dependent re-encoded energy metric for each candidate rate. In this embodiment of the invention, the energy metric calculators perform a dot product of the soft decision sequence generated by the soft combiners and the re-coded code sequences to generate an energy metric for each candidate rate. . The dot product is generated by adding the dot products resulting from multiplying the re-encoded code sequence by the soft decision sequence output from the soft combiner on a code symbol x code symbol basis. According to this embodiment, the dot product is divided by the total number of symbols to produce an estimate of the symbol energy. The symbol energy is used as another data rate indicator. Due to the orthogonal nature of the method and apparatus of the Walsh cover codes described herein, these soft combiners using inaccurate rate hypotheses produce an energy metric that is nearly zero. However, the soft combiner using the exact rate hypothesis produces an energy metric with a value substantially greater than zero. Thus, according to this embodiment, the energy metrics generated by the energy metric calculators are used to distinguish between correct data rate assumptions and incorrect data rate assumptions.

본원에 기술된 상기 심볼 반복 및 월쉬 부호화 방법과 그 장치의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 블록 인터리버 및 반복기/커버링 블록들은 통신 링크 특성들과 구현 제약성들에 의존하여 서로에 대하여 위치가 바뀐다. 예를 들어, 상기 반복기/커버링 기능들을 수행하기 이전에, 먼저 블록 인터리브 기능을 수행함에 의해, 상기 송신된 코드 심볼 시퀀스들의 직교 특성들이 강조된다. 그러나, 직교 특성들의 개선사항은 상기 송신된 코드 심볼들의 공간 다이버시티의 저하에 대하여 균형이 유지된다는 것이다. 부가적으로, 더 높은 데이터 레이트들에 대하여, 상기 반복기/커버링 기능들을 수행하기 이전에, 먼저 상기 블록 인터리브 기능을 수행하는 것이 더 효과적인 구현이다. 대조적으로, 상기 반복기/ 커버링 기능들을 수행한 후에 상기 블록 인터리브 기능을 수행함에 의해, 상기 송신된 코드 심볼들의 상기 공간 다이버시티 특성들이 강조된다. 그러나, 공간 다이버시티의 개선사항은 상기 직교 특성들의 저하에 대하여 균형이 유지된다는 것이다. 부가적으로, 더 낮은 레이트들에 대하여, 상기 반복기/커버링 기능들을 수행한 후에 상기 블록 인터리브 기능을 수행하는 것이 더 효과적인 구현이다. 넓은 범위의 데이터 레이트들을 수용할 수 있는 기술들의 결합이 기술된다.In another embodiment of the method and apparatus for symbol repetition and Walsh encoding described herein, the block interleaver and repeater / covering blocks are repositioned with respect to each other depending on communication link characteristics and implementation constraints. For example, prior to performing the repeater / covering functions, by performing a block interleave function first, orthogonal characteristics of the transmitted code symbol sequences are emphasized. However, an improvement in the orthogonal characteristics is that a balance is maintained against the degradation of the spatial diversity of the transmitted code symbols. Additionally, for higher data rates, prior to performing the repeater / covering functions, it is a more effective implementation to perform the block interleave function first. In contrast, by performing the block interleave function after performing the repeater / covering functions, the spatial diversity characteristics of the transmitted code symbols are emphasized. However, an improvement in spatial diversity is that balance is maintained against the degradation of the orthogonal properties. Additionally, for lower rates, performing the block interleave function after performing the repeater / covering functions is a more effective implementation. A combination of techniques that can accommodate a wide range of data rates is described.

본 발명은 CDMA (code division multiple access) 통신들에 관한 것으로, 특히 큰 용량의 CDMA 전기통신 시스템의 레이트 결정에 관한 것이다.The present invention relates to code division multiple access (CDMA) communications, and more particularly to rate determination of large capacity CDMA telecommunication systems.

도 1 은 예시적인 간섭된 역 방향 링크의 CDMA 통신 채널의 전체 구조를 도시하는 블록도.1 is a block diagram illustrating the overall structure of a CDMA communication channel of an exemplary interfering reverse link.

도 2 는 본 발명에 사용하기 위해 적응된 도 1 의 상기 역 방향 링크 CDMA 통신 채널을 도시하는 도면.2 illustrates the reverse link CDMA communication channel of FIG. 1 adapted for use with the present invention.

도 3 은 심볼 에러 레이트 메트릭들이 데이터 레이트 표시기들로서 사용되는, 본 발명에 따른 복호화기 및 레이트 결정 장치의 한 실시예의 블록도.3 is a block diagram of one embodiment of a decoder and rate determination apparatus according to the present invention in which symbol error rate metrics are used as data rate indicators.

도 4 는 도 3 에 도시된 SER (symbol errror rate) 블록의 한 실시예의 블록도.4 is a block diagram of one embodiment of a symbol errror rate (SER) block shown in FIG.

도 5 는 재-부호화된 에너지 메트릭들이 데이터 레이트 표시기들로서 사용되는, 본 발명에 따른 복호화기 및 레이트 결정 장치의 실시예의 블록도.5 is a block diagram of an embodiment of a decoder and rate determination apparatus according to the present invention in which re-coded energy metrics are used as data rate indicators.

도 6 은 본 발명의 레이트 결정 방법 및 장치의 대안적인 실시예에 사용하기 위해 적응되는 도 2 의 역 방향 CDMA 통신 채널 구조를 도시하는 도면.6 illustrates the reverse CDMA communication channel structure of FIG. 2 adapted for use in an alternative embodiment of the rate determination method and apparatus of the present invention.

도 7 은 본 발명에 사용하기 위해 적응되는 간섭된 역 방향 링크의 CDMA 통신 채널의 대안적인 실시예를 도시하는 도면.7 illustrates an alternative embodiment of a CDMA communication channel of an interfering reverse link adapted for use with the present invention.

다양한 도면들에서의 같은 참조 번호들과 명칭들은 같은 요소들을 표시한다.Like reference numbers and designations in the various drawings indicate like elements.

이러한 설명을 통하여, 바람직한 실시예와 도시된 예들은 본 발명의 제한사항들이기 보다 실시예들로서 고려되어야 한다.Through this description, the preferred embodiments and the examples shown should be considered as embodiments rather than limitations of the invention.

본원에 기술된 부호화, 심볼 반복 및 커버링 방법과 그 장치는 통신 시스템의 수신기내에서 레이트 결정을 쉽게 한다. 상기 심볼 반복 및 부호화 장치는 통신 시스템에서 사용하기 위해 설계된 기지국들과 이동 유닛들의 송신기들내에 통상적으로 구현된다. 본원에 기술된 상기 방법과 장치는 송신된 레이트로 정확하게 데이터를 복호화하도록 상기 기술된 반복 및 부호화 방법과 그 장치와 협동하는 복호화 방법 및 장치를 포함한다. 본원에 기술된 상기 복호화 방법 및 장치는 통상적으로 기지국과 이동 유닛의 수신기내에 구현된다.The encoding, symbol repetition and covering method and apparatus described herein facilitate rate determination in the receiver of a communication system. The symbol repetition and encoding apparatus is typically implemented in transmitters of base stations and mobile units designed for use in a communication system. The method and apparatus described herein include the above-described iterative and encoding method and the decoding method and apparatus cooperating with the apparatus so as to correctly decode the data at the transmitted rate. The decoding methods and apparatus described herein are typically implemented in the base station and the receiver of the mobile unit.

상기 기술된 방법 및 장치는 바람직하게도 송신기로부터 수신기로 전송하기 전에 반복된 코드 심볼들을 마스킹 (masking) 또는 “커버”하기 위해 레이트-의존 코드들을 사용한다. 상기 바람직한 실시예에 있어서, 상기 레이트-의존 코드들은 직교(월쉬 코드들과 같이)이거나 대략 직교이다. 도 2 는 본원에 기술된 상기 방법과 장치에 사용하기 위해 적응된 도 1 의 간섭된 역방향 링크 CDMA 트래픽 채널의 블록도를 도시한다. 상기 코드 심볼들은 먼저 기본 레이트 반복기 (108)(도1)를 참조하여 위에 기술된 바와 같이 반복된다. 코드 심볼 반복 레이트는 전송 레이트에 의해 변한다. 예를 들어, 하나의 실시예에 있어서, 심볼들은 각각 레이트 1/8 (즉, 각각의 심볼들은 16번 나타난다), 레이트 1/4 (각각의 심볼들은 8번 나타난다), 레이트 1/2 (각각의 심볼들은 4번 나타난다), 레이트 1 (각각의 심볼은 2번 나타난다)에 대해 15,7,3,1 번 반복된다. 그러나, 전송 데이터 레이트와 상관 없이, 기술된 상기 방법과 장치에 따라, 상기 코드 심볼들이 반복된 후에, 코드 심볼들의 시퀀스들은 기본 레이트 커버 회로 (109) 에 의해 마스킹되거나 커버된다. 상기 기본 레이트 커버 회로 (109) 는 바람직하게도 상기 심볼 레이트에서 동작하는 적절한 레이트-의존 월쉬 코드를 사용하여 반복된 코드 심볼들을 커버한다. “회로”라는 용어는 본원에서 사용되지만, 이는 디지털 신호 처리기 또는 범용 프로그램가능한 마이크로프로세서와 같이, 프로그램가능한 장치에 의해 제공될 수 있음이 공지된다. 역 방향 링크로의 전송이전에 상기 코드 심볼 시퀀스들을 커버하는데 사용되는 레이트-의존 월쉬 코드들의 하나의 실시예가 아래의 표 1에서 도시된다.The method and apparatus described above preferably use rate-dependent codes to mask or “cover” repeated code symbols before transmitting from the transmitter to the receiver. In this preferred embodiment, the rate-dependent codes are orthogonal (such as Walsh codes) or approximately orthogonal. 2 shows a block diagram of the interfered reverse link CDMA traffic channel of FIG. 1 adapted for use with the methods and apparatus described herein. The code symbols are first repeated as described above with reference to base rate iterator 108 (FIG. 1). The code symbol repetition rate varies with the transmission rate. For example, in one embodiment, the symbols are each rate 1/8 (ie each symbol appears 16 times), rate 1/4 (each symbol appears 8 times), rate 1/2 (each Symbols appear 4 times), 15,7,3,1 times for rate 1 (each symbol appears twice). However, regardless of the transmission data rate, according to the method and apparatus described above, after the code symbols are repeated, the sequences of code symbols are masked or covered by the base rate cover circuit 109. The base rate cover circuit 109 preferably covers repeated code symbols using an appropriate rate-dependent Walsh code operating at the symbol rate. Although the term "circuit" is used herein, it is known that it may be provided by a programmable device, such as a digital signal processor or a general-purpose programmable microprocessor. One embodiment of rate-dependent Walsh codes used to cover the code symbol sequences prior to transmission on the reverse link is shown in Table 1 below.

데이터 레이트Data rate 라벨label 월쉬 코드 패턴Walsh code pattern 1One W1 2 W 1 2 + -+- 1/21/2 W2 4 W 2 4 + + - -+ +-- 1/41/4 W4 8 W 4 8 + + + + - - - -+ + + +---- 1/81/8 W8 16 W 8 16 + + + + + + + + - - - - - - - -+ + + + + + + +---------

표 1 - 바람직한 역 방향 링크 레이트-의존 월시 커버들Table 1-Preferred reverse link rate-dependent Walsh covers

표 1에서 사용되는 바와 같이, 라벨 “Wx n”은 “n-ary”월쉬 코드 공간의 월쉬 코드 “x”를 나타낸다.는 Wx n의 음 (negative) 을 나타낸다. 월쉬 커버 코드의 “+”와 “-”는 각각 논리 “0”과 논리 “1”을 나타낸다. 하나의 실시예에 있어서, 레이트 1 은 본원에 기술된 방법 및 장치를 사용하여 커버되는 최상의 데이터 레이트이다. 레이트 1/2, 1/4, 1/8 는 각각 레이트 1 의 데이터 레이트 에 대하여 1/2, 1/4, 1/8 인 데이터 레이트이다. 기술된 방법 및 장치의 하나의 실시예에 있어서, 레이트 1 은 9.6 kbps 와 같다. 레이트 1/2, 1/4, 1/8 은 따라서 이런 하나의 실시예에 있어서, 4.8, 2.4, 1.2 kbps 와 같다. 상기 기술된 방법 및 장치는 표 1 에 도시된 4 개의 레이트들로 제한받지 않는다. 오히려, 상기 기술된 방법 및 장치는 많은 다양한 레이트들을 사용하여 많은 다양한 통신 시스템들에서 유용성를 찾는다. 부가적으로, 표 1 에 기술되며 도시된 실시예는 각각의 부-레이트의 2의 제곱만큼 증가하는 이진 월쉬 커버 코드들을 사용한다. 그러나, 상기 기술에 숙련된 자는 임의의 수의 월쉬 커버 코드들이 본원에 기술된 방법 및 장치를 실행하기 위해 사용될 수 있음을 이해해야 한다.As used in Table 1, the label “W x n ” represents the Walsh code “x” in the “n-ary” Walsh code space. Denotes the negative of W x n . Walsh cover codes "+" and "-" represent logic "0" and logic "1", respectively. In one embodiment, rate 1 is the best data rate covered using the methods and apparatus described herein. The rates 1/2, 1/4 and 1/8 are the data rates 1/2, 1/4 and 1/8 with respect to the data rate of rate 1, respectively. In one embodiment of the described method and apparatus, rate 1 is equal to 9.6 kbps. The rates 1/2, 1/4, 1/8 are therefore equal to 4.8, 2.4, 1.2 kbps in this one embodiment. The method and apparatus described above are not limited to the four rates shown in Table 1. Rather, the methods and apparatus described above find utility in many different communication systems using many different rates. Additionally, the embodiment described and shown in Table 1 uses binary Walsh cover codes that increase by two squares of each sub-rate. However, one skilled in the art should understand that any number of Walsh cover codes may be used to implement the methods and apparatus described herein.

본원에 기술된 레이트-의존 월쉬 커버링 코드들은 바람직하게도 서로 직교 또는 대략 직교이므로, 제 1 후보 레이트에 의해 생성된 임의의 코드 심볼은 제 2 후보 레이트에 의해 생성된 임의의 심볼에 실질적으로 직교한다. 예를 들어, 표 1 에 도시된 커버링 할당들이 선택되어, 결과적인 레이트 1 코드는 결과적인 레이트 1/2 코드에 직교한다. 유사하게도, 상기 결과적인 레이트 1/2 코드는 바람직하게도 결과적인 레이트 1/4 및 레이트 1/8 코드들에 직교한다. 이는 심볼들이 논리 0 및 논리 1의 동작들을 포함할 때 조차도 직교한다. 표 1 에 도시된 월쉬 코드들은 종종 0 과 1 의 동작들을 포함하며, 코드 시퀀스와 상관없는 다른 데이터 레이트 가정들사이에 상호 직교성을 보증하는 부호화 데이터에 유용하다. 즉, 다른 데이터 레이트 가정들을 사용하여 1 또는 0의 그러한 동작들을 복호화하려는 시도들이 정확한 데이터 레이트 가정과 부정확한 레이트 가정들 사이에 상대적으로 큰 불균형을 초래한다.The rate-dependent Walsh covering codes described herein are preferably orthogonal or approximately orthogonal to each other, so that any code symbol generated by the first candidate rate is substantially orthogonal to any symbol generated by the second candidate rate. For example, the covering assignments shown in Table 1 are selected so that the resulting Rate 1 code is orthogonal to the resulting Rate 1/2 code. Similarly, the resulting rate 1/2 code is preferably orthogonal to the resulting rate 1/4 and rate 1/8 codes. This is orthogonal even when the symbols include the operations of logic 0 and logic 1. The Walsh codes shown in Table 1 often include operations of 0 and 1, and are useful for coded data that guarantees mutual orthogonality between other data rate assumptions that are independent of the code sequence. That is, attempts to decode such operations of one or zero using different data rate hypotheses result in a relatively large imbalance between the correct data rate assumption and the incorrect rate assumptions.

표 1 에 도시된 바와 같이, 레이트 1 데이터는 “+ -”또는 “0 1”의 월쉬 패턴을 가진 기본 레이트 커버 회로 (109) 에 의해 커버된다. 따라서, 표 1 에 따라서, 레이트 1 , 논리 “0”은 전송 (레이트 = 1, 패턴 = 0 1) 이전에 “0 1”로서 상기 기본 레이트 커버 회로 (109) 에 의해 부호화된다. 논리 “1”은 “1 0”(레이트 = 1, 패턴 = 1 0) 로서 상기 기본 레이트 커버 회로 (109) 에 의해 부호화된다. 표 1 에 도시된 바와 같이, 레이트 1/2 데이터는 바람직하게도 “+ + - -”또는 “0 0 1 1”의 월쉬 패턴을 사용하여 커버된다. 따라서, 1/2 의 데이터 레이트에서, 논리 “0”은 논리 “1”이 “1 1 0 0”으로서 부호화되는 반면에 “0 0 1 1” 으로서 기본 레이트 커버 회로 (109) 에 의해 부호화된다. 레이트 1/ 4 데이터는 바람직하게도 “+ + + + - - - - ”또는 “0 0 0 0 1 1 1 1”의 월쉬 패턴을 사용하여 커버된다. 따라서, 1/4 의 데이터 레이트에서, 논리 “0”은 논리 “1”이 “1 1 1 1 0 0 0 0”로서 부호화되는 반면에 “0 0 0 0 1 1 1 1”로서 부호화된다. 레이트 1/8 의 데이터는 “+ + + + + + + + - - - - - - - -”또는 “0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 ”의 월쉬 패턴을 사용하여 커버된다. 따라서, 데이터 레이트 1/8 에서, 논리 “0”은 논리 “1”이 “1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0”로서 부호화되는 반면에 “0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1”로서 부호화된다. 본원에 기술된 방법 및 장치의 한 양상에 따라서, 월쉬 코드는 16 -ary 월쉬 코드 공간으로부터 선택된다.As shown in Table 1, rate 1 data is covered by a basic rate cover circuit 109 having a Walsh pattern of "+-" or "0 1". Thus, in accordance with Table 1, the rate 1, logic "0" is encoded by the basic rate cover circuit 109 as "0 1" prior to transmission (rate = 1, pattern = 0 1). The logic "1" is encoded by the basic rate cover circuit 109 as "1 0" (rate = 1, pattern = 1 0). As shown in Table 1, rate 1/2 data is preferably covered using a Walsh pattern of "+ +--" or "0 0 1 1". Thus, at a data rate of 1/2, the logic "0" is encoded by the basic rate cover circuit 109 as "0 0 1 1" while the logic "1" is encoded as "1 1 0 0". Rate 1/4 data is preferably covered using a Walsh pattern of "+ + + +----" or "0 0 0 0 1 1 1 1". Thus, at a data rate of 1/4, logic "0" is encoded as "0 0 0 0 1 1 1 1" while logic "1" is encoded as "1 1 1 1 0 0 0 0". The data at rate 1/8 can be converted using the Walsh pattern of "+ + + + + + + +--------" or "0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1" Covered. Thus, at data rate 1/8, logic "0" is encoded as "1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0" while logic "1" is encoded as "0 0 0 0 0 0 0. 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ”is encoded. According to one aspect of the methods and apparatus described herein, the Walsh code is selected from the 16-ary Walsh code space.

부호화되고 커버된 시퀀스들의 직교 특성에 의해, 본원에 기술된 방법 및 장치는 수신기에서의 신뢰할 수 있는 레이트 결정을 용이하게 한다. 상기 기술된 복호화기 및 레이트 결정 장치는 수신된 데이터를 정확하게 복호화하기 위해 레이트-의존 코드들의 직교 특성의 이점을 취한다. 월쉬 커버링 코드들은 비압축되고 비암호화된 데이터의 전송시에 0 및 1 의 동작들이 고 주파수에서 발생하기 때문에 데이터 서비스 애플리케이션들에 특히 유리하다. 따라서, 복호화기가 제 2 선택 레이트 블록 (예를 들어, 레이트 1/ 4 블록) 로서 제 1 선택 레이트 블록 (예를 들어, 레이트 1/8 블록)을 훨씬 적게 복호화하거나 그와 반대로 복호화할 것 이므로, 레이트 결정이 개선된다. 본원에 기술된 방법 및 장치에 의해 제공된 레이트 결정의 개선사항들은 어떻게 월쉬 커버들이 수신기에 사용되는가를 기술함에 의해 더욱 명백하게 된다. 본 발명의 월쉬 커버 코드들의 이점을 취하도록 설계된 본 발명의 복호화기 및 레이트 결정 장치의 한 실시예가 도 3을 참조하여 아래에 기술된다.Due to the orthogonal nature of the encoded and covered sequences, the methods and apparatus described herein facilitate reliable rate determination at the receiver. The decoder and rate determination apparatus described above take advantage of the orthogonality of rate-dependent codes to correctly decode the received data. Walsh covering codes are particularly advantageous for data service applications because zero and one operations occur at high frequencies in the transmission of uncompressed and unencrypted data. Thus, since the decoder will decode much less the first selection rate block (eg, rate 1/8 block) as the second selection rate block (eg, rate 1/4 block), or vice versa, Rate determination is improved. Improvements in rate determination provided by the methods and apparatus described herein become more apparent by describing how Walsh covers are used in a receiver. An embodiment of the decoder and rate determination device of the present invention designed to take advantage of the Walsh cover codes of the present invention is described below with reference to FIG.

레이트-의존 월쉬 커버들을 사용한 레이트 결정Rate determination using rate-dependent Walsh covers

본원에 기술된 복호화기 및 레이트 결정 장치 (200)의 한 실시예가 도 3 에 도시된다. 도 3 에 도시된 바와 같이, 상기 복호화기 및 레이트 결정 장치 (200) 는 하나 이상의 매칭된 필터들 또는 “소프트 결합기들”에 병렬로 효과적으로 연결된 “디-인터리버”(202)를 포함한다. 레이트 결정 장치 (200) 는 무선 통신 시스템에 사용될 수 있는 각각의 데이터 레이트에 대한 하나의 소프트 결합기를 가진다. 예를 들어, 도 3 에 도시된 바와 같이, 하나의 실시예에 있어서, 레이트 결정 장치 (200) 는 레이트 1 소프트 결합기 (204), 레이트 1/2 소프트 결합기 (206), 레이트 1/4 소프트 결합기 (208), 레이트 1/8 소프트 결합기 (210) 를 포함한다. 각각의 소프트 결합기의 출력들은 동일한 복호화기들의 입력들에 연결된다. 예를 들어, 도 3 에 도시된 실시예에 있어서, 레이트 1 의 소프트 결합기 (204) 의 출력들은 복호화기 (212) 의 입력들에 제공된다. 유사하게도, 소프트 결합기들 (206, 208, 210)의 출력들은 각각 복호화기들 (214, 216, 218) 의 입력들에 제공된다. 상기 복호화기들 (212, 214, 216, 218) 은 임의의 공지된 복호화 기술을 사용하여 구현될 수 있다. 도 3 에 도시된 실시예에 있어서, 상기 복호화기들은 비터비 복호화기들로 구현된다.One embodiment of the decoder and rate determination apparatus 200 described herein is shown in FIG. 3. As shown in FIG. 3, the decoder and rate determination apparatus 200 includes a “de-interleaver” 202 effectively connected in parallel to one or more matched filters or “soft combiners”. Rate determination apparatus 200 has one soft combiner for each data rate that can be used in a wireless communication system. For example, as shown in FIG. 3, in one embodiment, the rate determining device 200 includes a rate 1 soft combiner 204, a rate 1/2 soft combiner 206, a rate 1/4 soft combiner. 208, rate 1/8 soft combiner 210. The outputs of each soft combiner are connected to the inputs of the same decoders. For example, in the embodiment shown in FIG. 3, the outputs of the soft combiner 204 at rate 1 are provided to the inputs of the decoder 212. Similarly, the outputs of the soft combiners 206, 208, 210 are provided to the inputs of the decoders 214, 216, 218, respectively. The decoders 212, 214, 216, 218 can be implemented using any known decoding technique. In the embodiment shown in FIG. 3, the decoders are implemented as Viterbi decoders.

도 3 에 도시된 실시예에 있어서, 상기 복호화기의 출력들은 연관된 재-부호화기 (re-encoder) 에 입력된다. 특히, 상기 복호화기 (212) 의 출력들은 레이트 1 의 SER 평가기 (230) 의 제 1 입력에 출력되기 전에 레이트 1 재-부호화기 (220) 에 의해 재-부호화된다. 유사하게도, 복호화기들 (214, 216, 218) 의 출력들은 각각 레이트 1/2 재-부호화기 (222), 레이트 1/4 부호화기 (224), 레이트 1/8 의 재-부호화기 (226) 에 의해 재-부호화된다. 레이트 1/2 의 재-부호화기 (222), 레이트 1/4 재-부호화기 (224), 레이트 1/8 의 재-부호화기 (226) 에 의해 출력된 재-부호화된 데이터는 각각 레이트 1/2 의 SER 평가기 (232), 레이트 1/4 의 SER 평가기 (234), 레이트 1/8 의 SER 평가기 (236) 의 제 1 입력에 제공된다. 상기 SER 평가기들 (230, 232, 234, 236) 의 제 2 입력에 각각 소프트 결합기 (204, 206, 208, 210) 의 출력들이 제공된다. 도 3 에 도시된 레이트 결정 및 복호화 장치의 동작이 이제 더 상세히 기술된다.In the embodiment shown in FIG. 3, the outputs of the decoder are input to an associated re-encoder. In particular, the outputs of the decoder 212 are re-encoded by the rate 1 re-encoder 220 before being output to the first input of the rate 1 SER evaluator 230. Similarly, the outputs of decoders 214, 216, 218 are each converted by rate 1/2 re-encoder 222, rate 1/4 encoder 224, rate 1/8 re-encoder 226. Re-encoded. The re-encoded data output by the re-encoder 222 at rate 1/2, the rate 1/4 re-encoder 224 and the re-encoder 226 at rate 1/8 are each of rate 1/2. SER evaluator 232, SER evaluator 234 at rate 1/4, and SER evaluator 236 at rate 1/8 are provided at a first input. Outputs of the soft combiners 204, 206, 208, 210 are provided to the second input of the SER evaluators 230, 232, 234, 236, respectively. The operation of the rate determination and decoding apparatus shown in FIG. 3 is now described in more detail.

상기 디-인터리버 (202) 의 입력 라인 (240) 에 제공된 데이터가 본 발명의 레이트 결정 장치 (200) 에 입력되기 전에 먼저 복조되고 필터링된다. 변조기와 필터의 동작은 공지되어 있으므로, 추가로 기술되지 않는다. 일단 적시에 (in time) 인접한 정보를 나타내는 복조되고 필터링된 소프트 결정들은(전송 이전에) 이제 송신기 (도 2) 내의 인터리버 (110) 의 동작에 의해 적시에 분리된다. 따라서, 디-인터리버 (202) 는 일단 적시에 인접한 정보를 나타내는 소프트 결정들을 적시에 재-집합 또는 재-정렬시키기 위해 공지된 방식으로 동작한다. 도 3 에 도시된 발명의 실시예에 있어서, 상기 디-인터리버 (202) 는 초기에 인접한 정보를 나타내는 소프트 결정들이 일단 다시 인접하도록 재-배열된 소프트 결정들을 출력하여 상기 소프트 결합기들의 입력에 병렬로 이 정보를 제공한다.The data provided to the input line 240 of the de-interleaver 202 is first demodulated and filtered before being input into the rate determining device 200 of the present invention. The operation of the modulator and filter is well known and therefore not further described. Demodulated and filtered soft decisions that once indicated adjacent information in time (prior to transmission) are now separated in time by the operation of the interleaver 110 in the transmitter (FIG. 2). Thus, the deinterleaver 202 operates in a known manner to timely re-set or re-align soft decisions that once in time indicate adjacent information. In the embodiment of the invention shown in Fig. 3, the de-interleaver 202 outputs re-arranged soft crystals such that the soft crystals representing the initially adjacent information are once again adjacent in parallel to the input of the soft combiners. Provide this information.

각각의 레이트 가정에 대하여 하나의 소프트 결합기가 제공된다. 소프트 결합기들은 심볼 반복을 취소하도록 기능하며, 커버링은 복호화기에 대한 소프트 결정 입력들을 생성하도록 송신기에서 기능한다. 소프트 결합기들은 도 2를 참조하여 위에 기술된 바와 같은 직교 레이트-의존 월쉬 코드들을 사용하여 송신기내의 레이트 커버 회로 (109) 에 의해 원래대로 커버되는 반복 코드 심볼들을 “디-커버 (de-cover)”한다. 도 3 에 도시된 각각의 소프트 결합기는 주어진 레이트의 월쉬 커버링 코드에 의해 각각의 소프트 결정을 곱하고 반복 코드를 취소하도록 연속적인 심볼들을 누산함에 의해 디-커버링 기능을 수행한다. 예를 들어, 레이트 1 의 소프트 결합기 (204) 는 “+ -”의 월쉬 커버 코드에 의해 소프트 결정들을 곱한다. 유사하게도, 레이트 1/2 의 소프트 결합기 (206) 는 상기 심볼 레이트로 “+ + - -”의 월쉬 커버 코드에 의한 소프트 결정들을 곱한다. 레이트 1/4 의 소프트 결합기 (208) 는 “+ + + + - - - -”의 월쉬 커버 코드에 의해 소프트 결정들을 곱한다. 레이트 1/8 의 소프트 결합기 (210) 는 “+ + + + + + + + - - - - - - - -”의 월쉬 커버 코드에 의해 소프트 결정들을 곱한다.One soft combiner is provided for each rate hypothesis. Soft combiners function to cancel symbol repetition and the covering functions at the transmitter to generate soft decision inputs to the decoder. Soft combiners “de-cover” repetitive code symbols originally covered by rate cover circuitry 109 in the transmitter using orthogonal rate-dependent Walsh codes as described above with reference to FIG. 2. do. Each soft combiner shown in FIG. 3 performs a de-covering function by multiplying each soft decision by a Walsh covering code of a given rate and accumulating successive symbols to cancel the repeating code. For example, rate 1 soft combiner 204 multiplies soft decisions by the Walsh cover code of "+-". Similarly, rate combiner 206 at rate 1/2 multiplies soft decisions by the Walsh cover code of “+ +--” at the symbol rate. The soft combiner 208 of rate 1/4 multiplies the soft crystals by the Walsh cover code of “+ + + +----”. The soft combiner 210 at rate 1/8 multiplies the soft crystals by the Walsh cover code of “+ + + + + + + +--------".

데이터가 주어진 데이터 레이트로 송신되는 경우에, 소프트 결합기들 (204, 206, 208, 210) 중의 하나만이 정확하며 디-커버된 소프트 결정들을 출력한다. 본 발명의 방법 및 장치의 월쉬 커버 코드들이 직교하므로, 부적당한 (wrong) 레이트 가정들을 이용하는 3 개의 소프트 결합기가 대략 제로를 의미하는 소프트 결정을 가진다. 대조적으로, 정확한 레이트 가정을 사용하는 소프트 결합기가 원래 부호화된 코드 시퀀스 더하기 노이즈를 나타내는 소프트 결정 시퀀스를 출력한다. 도 3 에 도시된 바와 같이, 소프트 결합기들의 출력들은 연관된 SER 평가기들과 비터비 복호화기들의 입력들에 연결된다.When data is transmitted at a given data rate, only one of the soft combiners 204, 206, 208, 210 outputs accurate and de-covered soft decisions. Since the Walsh cover codes of the method and apparatus of the present invention are orthogonal, three soft combiners using wrong rate hypotheses have a soft decision meaning approximately zero. In contrast, a soft combiner using an accurate rate hypothesis outputs a soft decision sequence that represents the original coded code sequence plus noise. As shown in FIG. 3, the outputs of the soft combiners are connected to the inputs of the associated SER evaluators and Viterbi decoders.

레이트 결정에 사용하기 위한 SER 메트릭SER metrics for use in rate determination

도 3을 참조하여 아래에 기술된 바와 같이, 본 발명의 직교 레이트-의존 월쉬 커버 코드들은 적어도 2 개의 레이트 결정 메트릭 (SER 메트릭, 에너지 메트릭)의 레이트 결정력을 개선시킴에 의해 수신기의 레이트 결정을 용이하게 한다. 2 개의 레이트 결정 메트릭이 차례로 기술된다.As described below with reference to FIG. 3, the orthogonal rate-dependent Walsh cover codes of the present invention facilitate the rate determination of the receiver by improving the rate determining power of at least two rate determination metrics (SER metric, energy metric). Let's do it. Two rate determination metrics are described in turn.

본 발명의 한 실시예에 있어서, SER 메트릭은 레이트 재-부호화기 (220, 222, 224, 226) 에 의해 생성되고, 레이트 SER 평가기들 (230, 232, 234, 236) 과 협력하여 작동한다. 각각의 레이트 소프트 결합기는 연관된 SER 평가기, 재-부호화기, 복호화기를 가진다. 예를 들어, 레이트 1 의 소프트 결합기 (204) 의 출력은 레이트 1 의 SER (230), 복호화기 (212) 에 제공되며, 상기 복호화기의 출력은 레이트 1 의 재-부호화기 (220) 에 제공된다. 각각의 복호화기는 공지된 비터비 알고리즘을 사용하여 연관된 소프트 결합기에 의해 생성된 소프트 결정들을 복호화한다. 도 3 에 도시된 바와 같이, 복호화기 출력들은 그들과 연관된 레이트 재-부호화기들로 피드백된다. 상기 레이트 재-부호화기들 (220,222, 224, 226)은 각각 복호화기들 (212, 214, 216, 218) 의 출력들을 재-부호화한다. 상기 레이트 재-부호화기들은 도 2 의 부호화기 (106) 에 의해 사용되는 동일한 부호화 기술을 사용하여 복호화기 출력들을 재-부호화한다. 상기 재-부호화된 코드 심볼들은 각각의 재-부호화기와 연관된 SER 평가기의 제 1 입력에 제공된다.In one embodiment of the present invention, the SER metric is generated by rate re-encoders 220, 222, 224, 226 and operates in cooperation with rate SER evaluators 230, 232, 234, 236. Each rate soft combiner has an associated SER evaluator, re-encoder, and decoder. For example, the output of rate 1 soft combiner 204 is provided to rate 1 SER 230, decoder 212, and the output of the decoder is provided to rate 1 re-encoder 220. . Each decoder decodes the soft decisions produced by the associated soft combiner using a known Viterbi algorithm. As shown in FIG. 3, the decoder outputs are fed back to rate re-coders associated with them. The rate re-coders 220, 222, 224, 226 re-encode the outputs of the decoders 212, 214, 216, 218, respectively. The rate re-coders re-encode decoder outputs using the same encoding technique used by encoder 106 of FIG. The re-coded code symbols are provided to a first input of an SER evaluator associated with each re-encoder.

상기 소프트 결합기들의 출력들은 그들과 연관된 SER 평가기들의 제 2 입력에 제공된다. 각각의 SER 평가기 (230,232, 234, 236) 는 연관된 소프트 결합기에 의해 출력된 소프트 결정들과 연관된 재-부호화기에 의해 출력된 상기 재-부호화된 코드 심볼들을 비교한다. 이상적인 전송 채널 환경에서 (즉, 채널이 노이즈가 적고, 정확한 레이트 가정에 의해 복호화됨), 소프트 결합기들에 의해 출력되어 복호화기들에 입력되는 소프트 결정들은 제로 SER을 산출하는 각각의 재-부호화기들에 의해 재-부호화되는 것과 동일하다. 그러나, 전송 채널내에 노이즈가 존재하므로, 노이즈는 상기 소프트 결합기들에 의해 출력되는 소프트 결정들에 더해진다. 따라서, 복호화된 코드 시퀀스에 에러가 없다 할지라도, 상기 SER 은 제로가 아니다. 이는 노이즈에 의한 소프트 결정들로 에러들을 도입함과 이러한 도입된 에러들을 교정하는 코드의 에러 교정 특성 때문이다.The outputs of the soft combiners are provided to a second input of the SER evaluators associated with them. Each SER evaluator 230, 232, 234, 236 compares the re-coded code symbols output by the re-encoder associated with the soft decisions output by the associated soft combiner. In an ideal transport channel environment (i.e., the channel is low noise and decoded by accurate rate assumptions), the soft decisions output by the soft combiners and input to the decoders are applied to the respective re-coders that yield zero SER. Same as re-encoded by However, since there is noise in the transmission channel, the noise is added to the soft decisions output by the soft combiners. Thus, even if there is no error in the decoded code sequence, the SER is not zero. This is due to introducing errors into soft decisions due to noise and the error correction nature of the code that corrects these introduced errors.

도 4 는 도 3 의 SER 평가기들의 한 실시예를 도시한다. 상기 SER 평가기는 바람직하게도 임계 결정 회로 (302), 배타적 OR (“XOR”) 게이트 (304), 사인 미스매치 (sign mismatch) 가산기 (306)를 포함한다. 상기 임계 결정 회로는 하드웨어 또는 소프트웨어중 어느 하나로 구현될 수 있다. 도 4 에 도시된 바와 같이, 본원에 기술된 방법 및 장치의 하나의 실시예에 따라, 각각의 SER 평가기 (230, 232, 234, 236) 는 소프트 결정들의 사인들과 상기 평가기 (230, 232, 234, 236) 의 입력들에 제공된 재-부호화된 코드 심볼들을 비교한다. 예를 들어, 레이트 1/2 의 SER 평가기 (232) 는 레이트 1/2 의 소프트 결합기에 의해 생성된 각각의 소프트 결정의 사인과 레이트 1/2 의 재-부호화기 (222) 로부터 출력된 각각의 재-부호화된 코드 심볼의 사인을 비교한다. 상기 사인 소프트 결정은 상기 임계 결정 회로 (302) 내의 간단한 임계 결정 기능을 수행함에 의해 결정된다. 레이트 1/2 의 재-부호화기는 작은 시간 지연 (심볼을 재-부호화하는데 필요한 시간)을 도입하므로, 상기 소프트 결합기 (206) 에 의해 출력되는 소프트 결정들은 사인 비교들이 수행되기 전에 상기 임계 결정 회로 (302) 내에 동일한 지연 주기로 지연된다. 도 4 에 도시된 실시예에 있어서, 사인 비교 기능은 간단한 XOR 게이트 (304) 를 사용하여 구현된다.4 illustrates one embodiment of the SER evaluators of FIG. 3. The SER evaluator preferably includes a threshold decision circuit 302, an exclusive OR (“XOR”) gate 304, and a sign mismatch adder 306. The threshold determination circuit can be implemented in either hardware or software. As shown in FIG. 4, in accordance with one embodiment of the methods and apparatus described herein, each SER evaluator 230, 232, 234, 236 is characterized by the sine of soft decisions and the evaluator 230. Compare the re-coded code symbols provided at the inputs of 232, 234, 236. For example, the SER evaluator 232 of rate 1/2 has a sine of each soft decision generated by the soft combiner of rate 1/2 and each of the outputs from the re-encoder 222 of rate 1/2. Compare the sine of the re-coded code symbols. The sine soft decision is determined by performing a simple threshold decision function in the threshold decision circuit 302. Since the re-encoder of rate 1/2 introduces a small time delay (the time required to re-encode the symbol), the soft decisions output by the soft combiner 206 are not determined by the threshold decision circuit (sigma) before the sine comparisons are performed. 302 is delayed with the same delay period. In the embodiment shown in FIG. 4, the sine comparison function is implemented using a simple XOR gate 304.

SER 평가기 (230, 232, 234, 236)에 의해 비교된 소프트 결정의 사인과 상기 연관되며 재-부호화된 코드 심볼이 같다면(예를 들어, 이들은 양쪽다 양이다), 소프트 결정이 에러없이 수신된다는 가정이 만들어 진다. 그러나, 상기 소프트 결정의 사인들과 재-부호화된 코드 심볼이 매치하지 않으면, 소프트 결합기 (204, 206, 208, 210)으로부터 출력된 소프트 결정이 노이즈와, 페이딩의 도입 또는 전송 채널내의 다른 왜곡들로 인하여, 송신된 시퀀스를 정확히 나타내지 않는다고 추정된다. 검출된 사인 미스매치들의 전체 수가 심볼 에러들의 전체 수를 생성하도록 사인 미스매치 가산기 (306) 에 의해 함께 더해진다. 각각의 가산기 (306) 에 대하여 하나의 그러한 전체가 존재한다것을 주목해야 한다 [즉, 각각의 레이트 가정에 대해 연관된 소프트 결합기 (204, 206, 208, 210)]. 사인 미스매치들의 전체 수를 취하고 비교된 복호화된 코드 심볼들의 수 (N)로 나눔으로써, SER 레이트는 각각의 소프트 결합기 (204, 206, 208, 210)(따라서,각각의 레이트에 대하여) 에 대해 발생된다.If the sine of the soft decisions compared by the SER evaluators 230, 232, 234, 236 and the associated and re-coded code symbols are equal (e.g. they are both positive), the soft decisions are error free. Assumptions are made. However, if the sine of the soft decision and the re-coded code symbol do not match, the soft decision output from the soft combiner 204, 206, 208, 210 may result in noise, introduction of fading or other distortions in the transmission channel. Because of this, it is assumed that the transmitted sequence is not represented exactly. The total number of detected sign mismatches is added together by the sign mismatch adder 306 to produce the total number of symbol errors. Note that there is one such whole for each adder 306 (ie, the associated soft combiner 204, 206, 208, 210 for each rate hypothesis). By taking the total number of sine mismatches and dividing by the number of decoded code symbols (N) compared, the SER rate is calculated for each soft combiner 204, 206, 208, 210 (and therefore for each rate). Is generated.

위에 기술된 바와 같이, 직교 코드들은 전송이전에 코드 심볼들을 커버하는데 사용되므로, 부적당한 레이트 가정들을 사용하는 소프트 결합기들은 그들의 출력들에서 제로를 의미하는 AWGN 신호들을 발생시킨다. 복호화기들이 AWGN 신호들을 복호화하려하고, 상기 재-부호화기들은 상기 AWGN 신호에 근거하여 재-부호화된 코드 심볼들을 발생시키려고 한다. 일반적으로, 복호화기들은 입력 AWGN 신호와 가장 잘 매칭하는 시퀀스를 찾는다. 따라서, 복호화기들의 출력이 다소 임의적이므로, 유입되는 가우스 노이즈 신호들의 사인들과 재-부호화된 가우스 노이즈 신호들의 사인들이 매치하지 않을 가능성은 비교적 높다. 대조적으로, 정확한 레이트 가정을 사용하여 소프트 결합기에 의해 출력된 상기 소프트 결정들의 사인들은 이와 연관된 재-부호화된 코드 심볼들의 사인들과 더욱 더 자주 매치한다. 따라서, 부정확한 데이터 레이트 가정을 사용하여 상기 소프트 결합기들와 연관된 SER 평가기들은 정확한 레이트 가정을 사용하여 상기 소프트 결합기와 연관된 SER 평가기들이 생성하는 심볼 에러 레이트 보다 더 높은 심볼 에러 레이트들을 생성한다.As described above, orthogonal codes are used to cover code symbols prior to transmission, so soft combiners using inappropriate rate hypotheses generate AWGN signals meaning zero at their outputs. Decoders attempt to decode AWGN signals, and the re-encoders attempt to generate re-coded code symbols based on the AWGN signal. In general, decoders find the sequence that best matches the input AWGN signal. Thus, since the outputs of the decoders are somewhat arbitrary, the probability that the sine of incoming Gaussian noise signals and the sine of the re-coded Gaussian noise signals do not match is relatively high. In contrast, the sine of the soft decisions output by the soft combiner using the correct rate hypothesis match the sine of the re-coded code symbols associated with it more often. Thus, SER evaluators associated with the soft combiners using an incorrect data rate hypothesis produce higher symbol error rates than symbol error rates produced by SER evaluators associated with the soft combiner using an accurate rate assumption.

레이트 결정은 따라서 데이터 레이트 표시기로서 SER 출력들을 사용함에 의해 개선될 수 있다. 상기 SER 들은 상기 수신기가 상기 레이트들사이를 더 쉽게 구별하게 한다. SER 평가기에 의해 생성된 상기 심볼 에러 레이트가 높으면 높을수록, 부정확한 레이트가 소프트 결정들을 복호화하는데 더 많이 사용된다. 대조적으로, SER 평가기에 의해 생성된 심볼 에러 레이트가 낮으면 낮을수록, 상기 연관된 소프트 결합기는 정확한 레이트 가정을 더 많이 사용하게 된다.Rate determination can thus be improved by using SER outputs as a data rate indicator. The SERs allow the receiver to more easily distinguish between the rates. The higher the symbol error rate generated by the SER evaluator, the more incorrect rate is used to decode soft decisions. In contrast, the lower the symbol error rate produced by the SER evaluator, the more the associated soft combiner uses the correct rate assumption.

본 발명의 방법 및 장치의 월쉬 커버링 코드들이 코드 심볼들을 커버하는데 사용되지 않는다면(도 1 에 도시된 송신기와 같이), SER 평가기들 (230, 232, 234, 236)은 제로들의 긴 동작을 포함하는 시퀀스들에 대하여 매우 유사한 심볼 에러 레이트들을 발생시킴을 주목하자. 최악의 경우는 모두가 제로인 코드 시퀀스이다. 예를 들어, 데이터가 레이트 1/2 로 송신될 때의 경우를 생각 해 보자. 모두가 제로인 시퀀스가 송신될 때, 레이트 1/2 의 소프트 결합기 (206) 는 제로들의 시퀀스를 발생시킨다(제로 시퀀스는 이 경우에 간단히 반복되며, 월쉬 커버 코드들로 커버되지 않는다). 불리하게도, 모든 다른 소프트 결합기들은 또한 모두가 제로인 시퀀스를 발생시킨다(왜냐하면, 입력 시퀀스는 월쉬 커버들을 사용하여 간단히 반복되지만 커버되지 않기 때문이다). 모두가 제로인 시퀀스들이 복호화기들에 의해 복호화되고, 상기 재-부호화기들에 의해 재-부호화된다. 각각의 SER 평가기는 각각의 입력 신호들의 사인들을 매치시키고(왜냐하면, 부호화기들에 의해 출력된 모두가 제로인 시퀀스가 상기 소프트 결합기들에 의해 출력된 모두가 제로인 시퀀스와 매치하기 때문이다), 각각의 SER 평가기는 따라서 각각의 심볼 에러 레이트가 대략 제로임을 표시한다. 따라서, 심볼 에러 레이트들은 이 경우에 레이트 결정을 위한 신뢰할만 한 메트릭으로서 사용될 수 없다.If the Walsh covering codes of the method and apparatus of the present invention are not used to cover code symbols (such as the transmitter shown in FIG. 1), the SER evaluators 230, 232, 234, 236 include zero long operation. Note that very similar symbol error rates occur for sequences that do. The worst case is a code sequence that is all zeros. For example, consider the case when data is transmitted at rate 1/2. When a sequence of all zeros is transmitted, rate combiner 206 generates a sequence of zeros (zero sequence is simply repeated in this case and not covered with Walsh cover codes). Disadvantageously, all other soft combiners also generate sequences that are all zero (since the input sequence is simply repeated using Walsh covers but not covered). Sequences that are all zero are decoded by the decoders and re-encoded by the re-encoders. Each SER evaluator matches the sine of each input signal (since the sequence of all zeros output by the encoders matches the sequence of all zeros output by the soft combiners), and each SER The evaluator thus indicates that each symbol error rate is approximately zero. Thus, symbol error rates cannot be used as a reliable metric for rate determination in this case.

대조적으로, 본 발명의 직교 월쉬 커버 코드들을 사용함에 의해, 단지 정확한 레이트 가정을 사용하는 소프트 결합기만이 비교적 작은 심볼 에러 레이트들을 산출한다. 월쉬 커버들의 직교성은 제로를 의미하는 AWGN 신호가 부정확한 레이트 가정들을 사용하는 소프트 결합기들에 의해 생성되도록 한다. 이는 입력 시퀀스가 모두 제로인 시퀀스일 때 특히 유용하다. SER 입력들에 모두가 제로인 시퀀스를 입력하는 대신에(위에 기술된 바와 같이 그리고 종래 기술의 소프트 결합기들에 의해 생성된 바와 같이), 제로를 의미하는 AWGN 신호가 입력된다. 부정확한 레이트 가정들을 사용하여 소프트 결합기들에 의해 생성된 가우스 노이즈 신호들은 정확한 레이트 가정을 사용하여 소프트 결합기가 생성하는 심볼 에러 레이트들보다 더 높은 심볼 에러 레이트들을 생성한다. 요컨대, 개선된 레이트 차가 본 발명의 레이트-의존 월쉬 커버들을 사용하여 성취될 수 있다. 본 발명은 복호화기 입력들에서 심볼 에러 레이트들의 평가치를 생성하도록 상기 재-부호화된 코드 심볼들을 사용한다. 유리하게도, 본 발명에 의해 생성된 상기 심볼 에러 레이트 메트릭은 수신기의 레이트 결정 작업을 간단하게 하기 위해 표시기로서 사용될 수 있다.In contrast, by using the orthogonal Walsh cover codes of the present invention, only a soft combiner using an exact rate hypothesis yields relatively small symbol error rates. The orthogonality of the Walsh covers allows the AWGN signal, meaning zero, to be generated by soft combiners using incorrect rate assumptions. This is especially useful when the input sequence is all zero sequence. Instead of inputting a sequence that is all zeros to the SER inputs (as described above and as produced by prior art soft combiners), an AWGN signal meaning zero is input. Gaussian noise signals generated by soft combiners using inaccurate rate hypotheses produce higher symbol error rates than symbol error rates produced by the soft combiner using the correct rate hypothesis. In short, an improved rate difference can be achieved using the rate-dependent Walsh covers of the present invention. The present invention uses the re-coded code symbols to produce an estimate of symbol error rates at decoder inputs. Advantageously, the symbol error rate metric generated by the present invention can be used as an indicator to simplify the rate determination task of the receiver.

레이트 결정에 사용하기 위한 재-부호화된 에너지 메트릭Re-encoded energy metric for use in rate determination

위에 기술된 SER 메트릭에 더하여, 본 발명의 레이트-의존 월쉬 커버 코드들은 레이트 결정을 수행하기 위하여 재-부호화된 에너지 메트릭들의 사용 신뢰성을 개선한다. 상기 재-부호화된 에너지 메트릭은 도 3을 참조하여 위에 기술된 SER 메트릭의 발생에 유사한 방식으로 발생된다. 도 5 는 레이트 결정을 용이하게 하도록 재-부호화된 에너지 메트릭을 사용하는 본 발명의 복호화기 및 레이트 결정 장치의 실시예를 도시한다. 도 5 의 장치 (200) 는 에너지 메트릭 계산기들 (250, 252, 254, 256) 이 각각 SER 평가기들 (230, 232, 234, 236)을 대신한다는 점을 제외하고는 도 3 에 도시된 것과 동일하다. 상기 에너지 메트릭 계산기들은 소프트 결합기들에 의해 발생된 소프트 결정들위에 상기 레이트 재-부호화기들에 의해 뒤쪽으로 출력된 상기 재-부호화된 시퀀스들을 투영하는데 사용되어, 레이트-의존 에너지 메트릭을 생성한다. 더 상세히 아래에 기술된 바와 같이, 각각의 에너지 메트릭 계산기는 레이트 결정 처리의 도움으로 수신기에 의해 사용될 수 있는 레이트 의존 에너지 메트릭을 생성한다. 따라서 상기 에너지 메트릭은 정확한 레이트 가정과 부정확한 레이트 가정사이를 구별하는데 사용될 수 있는 또 다른 표시기이다. 에너지 메트릭 계산기들은 이제 더 상세히 기술된다.In addition to the SER metric described above, the rate-dependent Walsh cover codes of the present invention improve the reliability of use of re-coded energy metrics to perform rate determination. The re-encoded energy metric is generated in a manner similar to the generation of the SER metric described above with reference to FIG. 3. 5 illustrates an embodiment of a decoder and rate determination apparatus of the present invention that uses a re-encoded energy metric to facilitate rate determination. The apparatus 200 of FIG. 5 is similar to that shown in FIG. 3 except that the energy metric calculators 250, 252, 254, 256 replace the SER evaluators 230, 232, 234, 236, respectively. same. The energy metric calculators are used to project the re-coded sequences output backward by the rate re-encoders onto the soft crystals generated by the soft combiners to produce a rate-dependent energy metric. As described in more detail below, each energy metric calculator produces a rate dependent energy metric that can be used by the receiver with the aid of rate determination processing. The energy metric is thus another indicator that can be used to distinguish between accurate rate assumptions and incorrect rate assumptions. Energy metric calculators are now described in more detail.

도 3을 참조하여 위에 기술된 바와 같이, 소프트 결합기들의 출력들은 이들과 연관된 복호화기들에 입력된다. 상기 복호화기들은 임의의 공지된 편리한 복호화 기술을 사용하여 구현될 수 있다. 예를 들어, 도 5 에 도시된 복호화기들은 공지된 비터비 복호화기들을 사용하여 구현될 수 있다. 상기 소프트 결합기의 출력들은 또한 연관된 에너지 메트릭 계산기의 제 1 입력에 제공된다. 상기 재-부호화된 코드 심볼들(레이트 재-부호화기에 의해 출력된)은 에너지 메트릭 계산기들의 제 2 입력에 입력으로 제공된다. 예를 들어, 도 5 에 도시된 바와 같이, 레이트 1/2 의 소프트 결합기 (206) 의 출력은 에너지 메트릭 계산기 (252) 의 제 1 입력과 비터비 복호화기 (214)에 연결된다. 상기 비터비 복호화기 (214) 는 상기 레이트 1/2 의 재-부호화기 (222) 에 의해 재-부호화되어 상기 에너지 메트릭 계산기 (252) 의 제 2 입력에 제공된다.As described above with reference to FIG. 3, the outputs of the soft combiners are input to decoders associated with them. The decoders can be implemented using any known convenient decoding technique. For example, the decoders shown in FIG. 5 can be implemented using known Viterbi decoders. The outputs of the soft combiner are also provided to a first input of an associated energy metric calculator. The re-coded code symbols (output by the rate re-encoder) are provided as inputs to the second input of the energy metric calculators. For example, as shown in FIG. 5, the output of the soft combiner 206 at rate 1/2 is coupled to the first input of the energy metric calculator 252 and the Viterbi decoder 214. The Viterbi decoder 214 is re-encoded by the re-encoder 222 at rate 1/2 and provided to a second input of the energy metric calculator 252.

상기 소프트 결합기들 (204, 206, 208, 210)은 사인 및 크기 정보를 포함하는 소프트 결정들을 생성한다. 따라서 이들은 공통적으로 “소프트”결정 값들을 가지는 것으로 언급된다. 도 5 에 도시된 바와 같이, 상기 소프트 결정 값들은 상기 에너지 메트릭 계산기들과 상기 비터비 복호화기들에 입력된다. 상기 비터비 복호화기들은 상기 소프트 값들과 매치하는 시퀀스를 찾으려고 하며, 상기 비터비 복호화기들의 출력은 상기 레이트 재-부호화기들에 의해 재-부호화된다. 상기 재-부호화된 코드 심볼들은 연관된 에너지 메트릭 계산기들에 입력으로서 제공된다. 상기 에너지 메트릭 계산기들은 상기 소프트 결합기들에 의해 출력된 상기 소프트 결정 값들위에 상기 레이트 재-부호화기들에 의해 생성된 상기 재-부호화된 시퀀스들을 뒤에서 투영한다. 예를 들어, 도 5 에 도시된 바와 같이, 상기 에너지 메트릭 계산기 (250) 는 상기 소프트 결합기 (204) 에 의해 출력된 상기 소프트 결정 값들위에 상기 레이트 재-부호화기 (220) 에 의해 생성된 상기 재-부호화된 시퀀스들을 투영한다. 유사하게도, 상기 에너지 메트릭 계산기들 (252,254,256) 은 상기 소프트 결합기들 (206,208,210) 에 의해 출력된 상기 소프트 결정 값들위에 각각 상기 레이트 재-부호화기들 (222,224,226) 에 의해 생성된 상기 재-부호화된 시퀀스들을 뒤쪽에서 투영한다.The soft combiners 204, 206, 208, 210 produce soft crystals that include sine and size information. Thus they are commonly referred to as having "soft" decision values. As shown in FIG. 5, the soft decision values are input to the energy metric calculators and the Viterbi decoders. The Viterbi decoders try to find a sequence that matches the soft values, and the output of the Viterbi decoders is re-encoded by the rate re-coders. The re-coded code symbols are provided as input to the associated energy metric calculators. The energy metric calculators project the re-coded sequences produced by the rate re-coders behind the soft decision values output by the soft combiners. For example, as shown in FIG. 5, the energy metric calculator 250 generates the re-generator generated by the rate re-encoder 220 over the soft decision values output by the soft combiner 204. Project the encoded sequences. Similarly, the energy metric calculators 252, 254, 256 rearrange the re-coded sequences generated by the rate re-coders 222, 224, 226 on the soft decision values output by the soft combiners 206, 208, 210, respectively. Project from

상기 재-부호화된 시퀀스들은 상기 에너지 메트릭 계산기들내의 결합기 출력들위에 투영된다. 상기 에너지 메트릭 계산기들은 상기 재-부호화된 시퀀스들과 상기 소프트 결합기들에 의해 출력된 상기 소프트 결정 값들의 내적을 수행한다. 각각의 재-부호화기에 의해 생성된 상기 재-부호화된 시퀀스들은 재-부호화기와 연관되어 상기 소프트 결합기에 의해 출력된 상기 소프트 코드 값들에 의해 곱해진다. 예를 들어, 상기 에너지 메트릭 계산기 (252) 는 상기 레이트 1/2 의 재-부호화기 (222) 에 의해 생성된 상기 재-부호화된 시퀀스들을 취하며, 상기 레이트 1/2 의 소프트 결합기 (206) 에 의해 생성된 상기 연관된 소프트 코드 값들과 이들을 곱한다. 상기 에너지 메트릭 계산기 (252) 는 심볼 ×심볼의 기초위에 이런 곱셈을 수행하고 그 결과들을 합하여, 내적을 생성한다. 각각의 에너지 메트릭 계산기는 이 내적을 그 연관된 소프트 결합기에 의해 생성된 소프트 결정들의 전체 수 (N) 로 나누고, 그 후에 그 나눔의 결과를 제곱한다. 이에 따라, 각각의 에너지 메트릭 계산기가 그 연관된 소프트 결합기에 의해 출력된 소프트 결정 당 에너지(“Es”) 의 평가치를 생성한다.The re-coded sequences are projected onto combiner outputs in the energy metric calculators. The energy metric calculators perform a dot product of the re-coded sequences and the soft decision values output by the soft combiners. The re-encoded sequences generated by each re-encoder are multiplied by the soft code values output by the soft combiner in association with the re-encoder. For example, the energy metric calculator 252 takes the re-encoded sequences generated by the re-encoder 222 of the rate 1/2 and adds to the soft combiner 206 of the rate 1/2. Multiply them by the associated soft code values generated by The energy metric calculator 252 performs this multiplication on the basis of the symbol x symbol and adds the results to produce a dot product. Each energy metric calculator divides this dot product by the total number N of soft crystals produced by its associated soft combiner, and then squares the result of the division. Accordingly, each energy metric calculator produces an estimate of the energy per soft decision (“E s ”) output by its associated soft combiner.

상기 에너지 Es는 레이트 결정의 목적들을 위해 부가적인 표시기로서 사용될 수 있다. 아래에 더 상세히 기술되므로, 본 발명의 월쉬 커버링 코드들의 직교 특성에 의해, 부정확한 레이트 가정을 사용하는 상기 소프트 결합기들은 0 에 가까운 에너지 메트릭을 생성한다. 대조적으로, 상기 정확한 레이트 가정을 사용하는 상기 소프트 결합기는 최상의 조건들하에 에너지 Es의 제곱근에 비례하는 에너지 메트릭을 생성한다. 상기 정확한 레이트 가정을 사용하여 상기 소프트 결합기에 의해 생성된 에너지 메트릭은 0 으로부터 구별되므로, 부정확한 레이트 가정들을 사용하여 상기 소프트 결합기들에 의해 생성된 상기 에너지 메트릭들로부터 충분히 구별가능하다. 따라서, 각각의 에너지 메트릭 계산기 (250,252,254,256) 에 의해 생성된 에너지 메트릭들은 정확한 레이트 가정 및 부정확한 레이트 가정사이를 구별하는데 사용될 수 있다.The energy E s can be used as an additional indicator for the purposes of rate determination. As described in more detail below, due to the orthogonal nature of the Walsh covering codes of the present invention, the soft combiners using inaccurate rate hypotheses produce near zero energy metrics. In contrast, the soft combiner using the exact rate hypothesis produces an energy metric proportional to the square root of energy E s under best conditions. Since the energy metric generated by the soft combiner using the correct rate hypothesis is distinguished from zero, it is sufficiently distinguishable from the energy metrics produced by the soft combiners using inaccurate rate hypotheses. Thus, the energy metrics generated by each energy metric calculator 250,252,254,256 can be used to distinguish between accurate rate assumptions and incorrect rate assumptions.

도 3을 참조하여 위에 기술된 바와 같이, 본 발명의 월쉬 커버링 코드들의 직교 특성에 의해, 부정확한 레이트 가정들을 사용하는 상기 소프트 결합기들은 대략 0 을 의미하는 AWGN 신호들을 출력한다. 노이즈 신호들이 상기 비터비 복호화기로 입력될 때, 상기 비터비 복호화기는 노이즈와 가장 잘 매치하는 부호화기 입력의 코드화된 시퀀스를 찾을 것이다. 에너지 메트릭이 노이즈 시퀀스와 재-부호화된 시퀀스의 내적을 계산함에 의해 평가된다. 상기 재-부호화된 시퀀스들은 소프트 결정들과 약하게 상관되므로, 상기 소프트 결합기 시퀀스들과 재-부호화된 시퀀스들의 내적은 상쇄되기 쉽다. 즉, 상기 소프트 결합기들의 AWGN 출력들 및 연관되며 재-부호화된 코드 심볼 시퀀스들의 내적들이 0 에 접근한다.As described above with reference to FIG. 3, due to the orthogonal nature of the Walsh covering codes of the present invention, the soft combiners using incorrect rate hypotheses output AWGN signals meaning approximately zero. When noise signals are input to the Viterbi decoder, the Viterbi decoder will find a coded sequence of encoder inputs that best matches the noise. The energy metric is evaluated by calculating the dot product of the noise sequence and the re-coded sequence. Since the re-coded sequences are weakly correlated with soft decisions, the inner product of the soft combiner sequences and the re-coded sequences is likely to cancel. That is, the dot products of the AWGN outputs of the soft combiners and the associated and re-coded code symbol sequences approach zero.

월쉬 커버링 코드들의 직교 특성에 의해, 상기 소프트 결합기들에 의해 생성된 AWGN 신호들의 에너지의 상당한 양이 상기 재-부호화된 에너지 메트릭으로부터 제거된다. 상기 내적들은 상기 비터비 복호화기가 AWGN 신호들과 상관된 몇몇을 찾으므로, 정확히 0 과 같지 않다. 부정확한 레이트 가정들을 사용하면, 에너지는 0 이 되기 쉽다. 대조적으로, 정확한 레이트 가정을 사용하는 소프트 결합기는 그 출력에서 유효한 소프트 결정들을 생성한다. 위에 기술된 바와 같이, 이러한 소프트 결정들은 에너지 메트릭을 생성하도록 복호화되고, 재-부호화되고, 코드 심볼들위에서 뒤쪽으로 투영된다. 그러나, 이 경우에 있어서, 상기 재-부호화된 시퀀스들은 상기 유효한 코드 심볼들을 상쇄시키지 않는다. 오히려, 위에 기술된 바와 같이, 내적은 에너지 Es의 제곱근에 비례한다. 따라서, 정확한 레이트 가정을 사용하여 에너지 메트릭 계산기에 의해 생성된 에너지 메트릭은 부정확한 레이트 가정들을 사용하여 생성된 이러한 매트릭들로부터 구별가능하다. 따라서, 송신기에 본 발명의 방법 및 장치의 월쉬 커버링 코드들을 사용함에 의해, 각각의 유용한 데이터 레이트와 연관된 에너지 메트릭이 수신기에 의해 생성될 수 있다. 상기 에너지 메트릭들은 수신기가 정확한 레이트 가정 및 부정확한 레이트 가정사이를 구별가능하게 하는 또 다른 표시기로서 사용될 수 있다. 본 발명의 하나의 실시예가 도 2 내지 도 5을 참조하여 위에 기술되었다. 도 2 는 무선 수신기에 사용하기 위해 적응된 본 발명의 월쉬 커버링 및 부호화 장치의 하드웨어 구현예이다. 도 3 내지 도 5 는 무선 수신기에 사용하기 위해 적응된 본 발명의 복호화기 및 레이트 결정 장치의 하드웨어 구현예들이다. 전기통신 기술에 숙련된 자들은 본 발명이 수신기 및 송신기내의 몇몇 다른 데이터 시퀀싱 장치 또는 프로세서상의 소프트웨어 실행에 있어서도 또한 구현될 수 있음을 이해할 수 있다. 특히, 하나의 실시예에 있어서, 도 2를 참조하여 위에 기술된 본 발명의 월쉬 커버링 및 부호화 방법은 송신기내의 마이크로프로세서 또는 다른 데이터 처리 장치상에 실행된다. 유사하게도, 하나의 실시예에 있어서, 본 발명의 레이트 결정 및 복호화 방법은 수신기내의 마이크로프로세서 또는 다른 데이터 처리 장치상에 실행된다. 대안적으로, 상기 방법들은 상태 장치, 현재 상태-다음 상태 이산 로직 또는 필드 프로그램가능한 게이트 어레이 장치와 같은 임의의 편리한 또는 소망의 시퀀싱 장치를 사용하여 구현될 수 있다.Due to the orthogonal nature of the Walsh covering codes, a significant amount of energy of the AWGN signals generated by the soft combiners is removed from the re-encoded energy metric. The dot products are not exactly equal to zero since the Viterbi decoder finds some that are correlated with AWGN signals. Using incorrect rate hypotheses, the energy is likely to be zero. In contrast, a soft combiner using an accurate rate hypothesis produces valid soft crystals at its output. As described above, these soft decisions are decoded, re-encoded, and projected back onto the code symbols to produce an energy metric. In this case, however, the re-coded sequences do not cancel the valid code symbols. Rather, as described above, the inner product is proportional to the square root of the energy E s . Thus, the energy metric generated by the energy metric calculator using the correct rate hypothesis is distinguishable from these metrics generated using the incorrect rate hypotheses. Thus, by using the Walsh covering codes of the method and apparatus of the present invention at the transmitter, an energy metric associated with each useful data rate can be generated by the receiver. The energy metrics can be used as another indicator that allows the receiver to distinguish between the correct rate hypothesis and the incorrect rate hypothesis. One embodiment of the present invention has been described above with reference to FIGS. 2 is a hardware implementation of the Walsh covering and encoding apparatus of the present invention adapted for use in a wireless receiver. 3-5 are hardware implementations of the decoder and rate determination apparatus of the present invention adapted for use in a wireless receiver. Those skilled in the telecommunications art can appreciate that the invention can also be implemented in software execution on some other data sequencing device or processor in the receiver and transmitter. In particular, in one embodiment, the Walsh covering and encoding method of the present invention described above with reference to FIG. 2 is executed on a microprocessor or other data processing apparatus in the transmitter. Similarly, in one embodiment, the rate determination and decoding method of the present invention is executed on a microprocessor or other data processing apparatus in the receiver. Alternatively, the methods may be implemented using any convenient or desired sequencing device, such as a state device, current state-to-state state discrete logic or field programmable gate array device.

본 발명의 많은 실시예들이 기술되어 왔다. 그럼에도 불구하고, 다양한 변경들은 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 행해질 수 있음을 이해할 수 있다. 예를 들어, 도 2의 기본 레이트 반복기 블록 (108) 과 기본 레이트 커버링 블록 (109) 은 블록 인터리버 (110)(도 2에 도시되는 바와 같이)전 또는 그 후에 위치될 수 있다. 즉, 부호화기 (106) 에 의해 생성된 코드 심볼들이 먼저 반복되고, 본 발명의 월쉬 커버 코드들로 커버되어 인터리브될 수 있거나(도 2에 도시된 바와 같이) 또는 대안적으로 이들이 먼저 인터리브되어 반복되고 상기 월쉬 커버 코드들로 커버될 수 있다.Many embodiments of the invention have been described. Nevertheless, it will be understood that various modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention. For example, the base rate repeater block 108 and the base rate covering block 109 of FIG. 2 may be located before or after the block interleaver 110 (as shown in FIG. 2). That is, the code symbols generated by the encoder 106 can be repeated first, covered with the Walsh cover codes of the present invention and interleaved (as shown in FIG. 2) or alternatively they are first interleaved and repeated May be covered with the Walsh cover codes.

역 방향 링크 CDMA 통신 채널 구조 (100') 의 대안적인 실시예가 도 6 에 도시된다. 도 6 에 도시된 바와 같이, 블록 인터리버 (110') 와 반복기/커버 회로 (108',109') 의 위치들은 도 2 의 트래픽 채널 구조 (100) 의 상대적인 위치들과 비교되어 서로 교환된다. 따라서, 코드 심볼들이 상기 부호화기 (106) 에 의해 생성된 후에, 상기 심볼들은 도 2 내지 도 5를 참조하여 위에 기술된 상기 방법과 장치를 사용하여 상기 반복기 블록 (108') 에 의해 반복되고 상기 커버 회로 (109')에 의해 커버되기 전에 상기 블록 인터리버 (110') 에 의해 먼저 블록 인터리브된다.An alternative embodiment of reverse link CDMA communication channel structure 100 'is shown in FIG. As shown in FIG. 6, the positions of the block interleaver 110 ′ and the repeater / cover circuits 108 ′ and 109 ′ are exchanged with one another in comparison to the relative positions of the traffic channel structure 100 of FIG. 2. Thus, after code symbols are generated by the encoder 106, the symbols are repeated by the repeater block 108 'and the cover using the method and apparatus described above with reference to FIGS. It is first block interleaved by the block interleaver 110 'before it is covered by the circuit 109'.

상기 반복기/커버 기능 전에 또는 후에 상기 블록 인터리버를 위치시키는 결정은 상기 송신된 코드 심볼들의 직교 특성들이 주어진 시스템 구성의 다이버시티 특성들보다 더 중요한지 여부에 의존한다. 송신기 및 수신기가 동작하는 전송 채널 환경은 어느 특성들의 강조되어야 할지를 결정한다. 예를 들어, 이동 환경에 있어서, 전송 채널의 페이딩 특성들이 송신된 데이터에 에러들을 야기한다. 따라서, 이동 환경에 있어서, 송신된 심볼들의 다이버시티 특성들은 이들 직교 특성들 보다 더 중요하게 된다. 그러나, 페이딩은 무선 로컬 루프 애플리케이션에 있어서 크게 문제시 되지 않는다.The decision to locate the block interleaver before or after the iterator / cover function depends on whether the orthogonal characteristics of the transmitted code symbols are more important than the diversity characteristics of a given system configuration. The transport channel environment in which the transmitter and receiver operate determines which characteristics should be emphasized. For example, in a mobile environment, the fading characteristics of the transport channel cause errors in the transmitted data. Thus, in a mobile environment, the diversity characteristics of the transmitted symbols become more important than these orthogonal characteristics. However, fading is not a big problem for wireless local loop applications.

기본 레이트 반복기 (108) 와 기본 레이트 커버 (109) 후에 블록 인터리버를 위치시키면(도 2 에 도시된 바와 같이), 송신된 코드들의 다이버시티 특성들을 개선시킨다. 그러나, 다이버시티 특성들에 있어서의 개선사항은 상기 송신된 코드 심볼들의 직교 특성들의 저하에 대하여 균형이 이루어 진다는 것이다. 만일 전송동안에 페이딩이 발생하면 코드 심볼들의 직교 특성에 악 영향을 준다. 상기 코드들이 수신기에서 디-인터리브되고 소프트 결합되는 경우, 결과적인 코드 심볼들은 페이딩 에러들에 의해 전송시보다 덜 직교된다. 그러나, 이렇게 저하된 직교성은 다이버시티가 강조되어야되는 환경에서 수용될 수 있다.Positioning the block interleaver after the base rate iterator 108 and the base rate cover 109 (as shown in FIG. 2) improves the diversity characteristics of the transmitted codes. However, an improvement in diversity characteristics is that there is a balance against degradation of orthogonal characteristics of the transmitted code symbols. If fading occurs during transmission, this adversely affects the orthogonality of the code symbols. When the codes are de-interleaved and soft combined at the receiver, the resulting code symbols are less orthogonal than when transmitted by fading errors. However, this reduced orthogonality can be accommodated in an environment where diversity should be emphasized.

대조적으로, 기본 레이트 반복기 (108') 와 기본 레이트 커버 (109' ) 전에 위치된 블록 인터리버 (110')(도 6 에 도시된 바와 같이)는, 상기 송신된 코드들의 직교 특성들을 개선한다. 그러나, 상기 직교 특성들의 개선사항은 송신된 코드 심볼들의 다이버시티 특성들의 저하에 대하여 균형이 이루어 진다. 만일 전송동안에 페이딩이 발생하면 전체 코드 심볼들이 소실될 수 있다. 그러나, 감소된 다이버시티는 다이버시티가 덜 중요한 환경들에서 수용될 수 있다.In contrast, the block interleaver 110 '(as shown in FIG. 6) located before the base rate repeater 108' and the base rate cover 109 'improves the orthogonal characteristics of the transmitted codes. However, the improvement of the orthogonal characteristics is balanced against the degradation of the diversity characteristics of the transmitted code symbols. If fading occurs during transmission, the entire code symbols may be lost. However, reduced diversity can be accommodated in environments where diversity is less important.

부가적으로, 상기 채널에 의해 지원되는 데이터 레이트들과 연관된 구현 고려사항들은 2 개의 기능을 위치시킬 곳을 결정하는 역할을 또한 수행한다. 높은 데이터 레이트들에 대하여, 도 6 에 도시된 바와 같이 반복기 (108') 와 커버 회로 (109') 전에 블록 인터리버 (110')를 위치시키는 것이 더 효율적인 구현이다. 대조적으로, 낮은 데이터 레이트들에 대하여, 도 2 에 도시된 바와 같이, 각각 반복기와 커버 회로 (108,109) 후에 블록 인터리버 (110)를 위치시키는 것이 더 효율적인 구현이다.In addition, implementation considerations associated with the data rates supported by the channel also serve to determine where to place the two functions. For high data rates, placing the block interleaver 110 'before the iterator 108' and cover circuit 109 'as shown in FIG. 6 is a more efficient implementation. In contrast, for low data rates, as shown in FIG. 2, it is a more efficient implementation to place the block interleaver 110 after the repeater and cover circuit 108, 109, respectively.

본 발명에 사용하기 위해 적응되는 간섭된 역방향 링크 CDMA 통신 채널 (100'') 의 대안적인 실시예가 도 7 에 도시된다. 도 7 에 도시된 바와 같이, 높은 비트율들을 성취하기 위해(레이트 1 의 비트율의 배수), 다수의 레이트 1 의 블록들이 단일 프레임으로 패키지화된다. 도1 내지 도 2를 참조하여 위에 기술된 바와 같이, 정보 비트들이 각각 CRC 블록들 (예를 들어, 102, 102'등) 및 꼬리 블록들 (예를 들어, 104. 104' 등) 에 의해 CRC 및 꼬리 비트들이 추가된다. 상기 블록들은 다중화기 (130) 에 의해 단일 스트림으로 함께 다중화된다. 위에 기술된 바와 같이, 상기 데이터는 그 후에 부호화기 (106) 에 의해 부호화되고, 기본 레이트 반복기 (108) 에 의해 기본 레이트들 (레이트 1/8, 1/4, 1/2, 1 ) 로 반복된다. 상기 반복된 코드들은 그 후에 상기 기본 레이트 코드들이 직교하도록 위에 기술된 바와 같은 상기 기본 레이트 커버 (109) 에 의해 커버된다. 상기 커버된 코드들은 그 후에 비트 반전 블록 인터리버 (110) 을 사용하여 비트 인터리브된다. 그 후에, 구현의 복잡성을 감소시키기 위하여, 높은 레이트 코드들이 매체 레이트 반복기 (132)를 사용하여 반복된다. 상기 코드들은 프레임 당 12,2888 심볼들의 심볼레이트로 증가된다. 상기 코드들은 모든 레이트 코드들이 직교하도록 상기 매체 레이트 커버 (134) 에 의해 커버된다. 이론상, 상기 커버링 블록들 (109,130) 은 블록 인터리버 (110) 전에 하나의 블록으로 구현될 수 있다. 그러나, 그러한 배치는 상기 블록 인터리버를 바람직하지 않게 크게 만든다. 따라서, 상기 커버링 기능들은 바람직하게도 도시된 바와 같이 분리된다(낮은 레이트들중 하나, 높은 레이트들중 하나).An alternative embodiment of an interfering reverse link CDMA communication channel 100 ″ that is adapted for use with the present invention is shown in FIG. 7. As shown in FIG. 7, in order to achieve high bit rates (multiple of the bit rate of rate 1), multiple rate 1 blocks are packaged into a single frame. As described above with reference to FIGS. 1 to 2, the information bits are CRC by CRC blocks (e.g., 102, 102 ', etc.) and tail blocks (e.g., 104. 104', etc.), respectively. And tail bits are added. The blocks are multiplexed together into a single stream by the multiplexer 130. As described above, the data is then encoded by encoder 106 and repeated at base rates (rate 1/8, 1/4, 1/2, 1) by base rate iterator 108. . The repeated codes are then covered by the base rate cover 109 as described above such that the base rate codes are orthogonal. The covered codes are then bit interleaved using the bit inversion block interleaver 110. Thereafter, in order to reduce the complexity of the implementation, high rate codes are repeated using the medium rate iterator 132. The codes are increased to a symbol rate of 12,2888 symbols per frame. The codes are covered by the media rate cover 134 so that all rate codes are orthogonal. In theory, the covering blocks 109 and 130 may be implemented in one block before the block interleaver 110. However, such an arrangement makes the block interleaver undesirably large. Thus, the covering functions are preferably separated as shown (one of the lower rates, one of the higher rates).

요약하면, 위에 기술된 상기 발명은 통신 링크를 통한 전송이전에 직교 레이트-의존 월쉬 커버 코드들로 코드 심볼들을 반복 및 커버링하는 수단을 포함한다. 본 발명은 또한 상기 코드 심볼들이 송신되는 데이터 레이트을 결정 및 복호화하는 수단을 포함한다. 본 발명은 유리하게도 데이터 레이트 결정을 개선하며 복호화 처리와 연관된 에러 레이트들을 감소시킨다. 부호화 신뢰성을 개선함에 의해, 본 발명은 또한 유리하게도 감소된 신호 대 잡음 비(SNR) 에서의 동작을 허용하며, 이는 차례로 시스템 용량을 증가시킨다. 신뢰성에 있어서의 개선 사항들은 전송 프로토콜들의 대기시간을 감소시키며, 이는 ARQ 스킴 (scheme)들을 사용하여 신뢰성 있는 종단 간 링크들을 제공한다. 본 발명은 특히 CDMA 시스템들과 같은 광역 무선 디지털 통신 시스템들에 유용하지만, 이는 또한 다른 디지털 통신 시스템들에서도 유용하다.In summary, the invention described above includes means for repeating and covering code symbols with orthogonal rate-dependent Walsh cover codes prior to transmission over the communication link. The invention also includes means for determining and decoding the data rate at which the code symbols are transmitted. The present invention advantageously improves data rate determination and reduces error rates associated with decoding processing. By improving the coding reliability, the present invention also advantageously allows operation at a reduced signal-to-noise ratio (SNR), which in turn increases system capacity. Improvements in reliability reduce the latency of transport protocols, which provide reliable end-to-end links using ARQ schemes. The present invention is particularly useful in wide area wireless digital communication systems, such as CDMA systems, but it is also useful in other digital communication systems.

레이트-의존 직교 월쉬 커버 코드들의 하나의 특정 세트가 기술되지만, 상기 기술에 숙련된 자들은 대안적인 코드들의 번호가 본 발명을 실행하는데 사용될 수 있음을 이해한다. 예를 들어, 본 발명은 엄격하게는 직교가 아니지만 낮은 교차 상관을 가지는 커버들을 사용하여 실행될 수 있다. 하나의 예는 상기 기술에서 “골드 (gold)”코드들로서 불려진다. 실질적으로 직교하는 의사-직교 코드들은 또한 본 발명을 실행하는데 사용될 수 있다. 부가적으로, 본 발명은 바람직한 역 방향 링크 월쉬 커버 코드들을 참조하여 위에 기술되었다. 본 발명의 하나의 실시예에 있어서, 순 방향 링크는 이전의 CDMA 통신 시스템들 (예를 들어, IS-95로 구성된 시스템들)과의 역 방향 호환성을 보증하도록 조금 다른 세트의 월쉬 커버 코드들을 사용할 수 있다. 이런 실시예에 있어서, 순 방향 링크는 아래의 표 2 에 도시된 월쉬 커버 코드들을 사용한다.While one particular set of rate-dependent orthogonal Walsh cover codes is described, those skilled in the art understand that a number of alternative codes may be used to practice the present invention. For example, the invention may be practiced using covers that are not strictly orthogonal but have low cross correlation. One example is referred to as "gold" codes in the above description. Substantially orthogonal pseudo-orthogonal codes may also be used to practice the present invention. In addition, the present invention has been described above with reference to preferred reverse link Walsh cover codes. In one embodiment of the present invention, the forward link may use a slightly different set of Walsh cover codes to ensure backward compatibility with previous CDMA communication systems (e.g., systems configured with IS-95). Can be. In this embodiment, the forward link uses the Walsh cover codes shown in Table 2 below.

데이터 레이트Data rate 라벨label 월쉬 코드 패턴Walsh code pattern 1One W0 1 W 0 1 ++ 1/21/2 W1 2 W 1 2 + -+- 1/41/4 W2 4 W 2 4 + + - -+ +-- 1/81/8 W4 8 W 4 8 + + + + - - - -+ + + +----

표 2 - 순 방향 링크 레이트-의존 월시 커버들Table 2-Forward Link Rate-Dependent Walsh Covers

표 2 에 사용된 바와 같이, 라벨 “Wx n”는 “n-ary”월쉬 코드 공간의 월쉬 코드 “x”를 나타낸다.는 Wx n의 음을 나타낸다. 순 방향 링크의 월쉬 커버들은 8-ary 월쉬 코드 공간에서 기인한 것이다. 상기 월쉬 코드들은 2 가지 이유에 대하여 선택된다. 첫째로, 레이트 1 보다 작은 레이트들이 서로 직교하도록 할당들이 선택된다. 둘째로, 레이트 1 의 프레임이 0 또는 1 의 동작을 포함할 때 레이트 1 코드가 서로 모든 다른 레이트들과 직교하도록 할당들이 선택된다. 표 2 에 도시된 상기 월쉬 코드들을 사용한 상기 월쉬 코드 커버링의 결과로서, 복호화기는 0 또는 1 의 동작들을 가지는 높은 레이트 블록을 0 또는 1 의 동작들을 가지는 낮은 레이트 블록으로 잘못 알 가능성이 적다. 위에 기술된 바와 같이, 이는 데이터 전송동안에 중요하며, 그 이유는 0 또는 1 의 동작들이 비압축되고 비암호화된 데이터의 전송동안에 자주 발생하기 때문이다. 부가적으로, 표 2 에 도시된 월쉬 커버 코드들을 사용하면, 복호화기는 레이트 1 블록보다 작은 블록을 레이트 1 블록보다 작은 또 다른 블록으로 복호화할 가능성이 훨씬 적다.As used in Table 2, the label "W x n " represents the Walsh code "x" in the "n-ary" Walsh code space. Represents the negative of W x n . The Walsh covers of the forward link are due to the 8-ary Walsh code space. The Walsh codes are selected for two reasons. First, assignments are selected such that rates less than rate 1 are orthogonal to each other. Secondly, allocations are selected such that the rate 1 code is orthogonal to all other rates when the frame of rate 1 includes zero or one operation. As a result of the Walsh code covering using the Walsh codes shown in Table 2, the decoder is less likely to mistake a high rate block with 0 or 1 operations as a low rate block with 0 or 1 operations. As described above, this is important during data transmission, since zero or one operations frequently occur during the transmission of uncompressed and unencrypted data. In addition, using the Walsh cover codes shown in Table 2, the decoder is much less likely to decode a block smaller than a rate 1 block into another block smaller than a rate 1 block.

위에 기술된 바와 같이, 하나의 실시예에 있어서, 상기 방법 및 장치는 전송이전에 코드 심볼들을 부호화하기 위해 직교 2진 월쉬 커버 코드들을 사용한다. 2진 월쉬 커버 코드들은 길이에 있어 송신기에 의해 사용되는 각각의 데이터 전송 부-레이트에 대하여 2의 제곱만큼 증가한다. 본 발명은 수신기에서 레이트 결정을 돕는 SER 및 재-부호화된 에너지 메트릭을 도출함에 의해 상기 부호화된 코드 심볼들을 복호화한다. 비터비 복호화기들의 상태 메트릭 재-정규화와 같은 다른 레이트-의존 메트릭들은 비터비 복호화기들이 본 발명을 구현하는데 사용될 때 레이트 결정 처리를 돕는데 사용될 수 있다.As described above, in one embodiment, the method and apparatus use orthogonal binary Walsh cover codes to code code symbols prior to transmission. Binary Walsh cover codes increase in length by a power of two for each data transmission sub-rate used by the transmitter. The present invention decodes the coded code symbols by deriving an SER and a re-encoded energy metric that aid in rate determination at the receiver. Other rate-dependent metrics, such as state metric re-normalization of Viterbi decoders, can be used to assist in rate determination processing when Viterbi decoders are used to implement the present invention.

따라서, 본 발명은 특정의 도시된 실시예 뿐만 아니라 첨부된 청구항들의 범위에 의해서도 제한 받지 않음을 이해해야 한다.Accordingly, it is to be understood that the invention is not limited by the scope of the appended claims as well as the specific depicted embodiments.

Claims (31)

통신 링크를 통해 송신된 코드 심볼들의 데이터 레이트들을 결정하는 방법으로서,A method of determining data rates of code symbols transmitted over a communication link, the method comprising: 상기 코드 심볼들은 전송을 위해 사용되는 상기 데이터 레이트에 의존하여 심볼 당 소정 수의 회수만큼 반복되고,The code symbols are repeated a predetermined number of times per symbol depending on the data rate used for transmission, 상기 코드 심볼들은 다수의 유용한 레이트들중 선택된 하나로 송신되는 상기 방법에 있어서,Wherein the code symbols are transmitted at a selected one of a number of useful rates, a ) 다수의 레이트-의존 직교 월쉬 커버링 코드들중 선택된 하나로 상기 코드 심볼들을 커버하는 단계,a) covering the code symbols with a selected one of a plurality of rate-dependent orthogonal Walsh covering codes, b ) 상기 선택된 데이터 레이트로 상기 통신 링크를 통해 상기 커버된 코드 심볼들을 송신하는 단계,b) transmitting the covered code symbols over the communication link at the selected data rate, c ) 송신되는 상기 커버된 코드 심볼들에 근거하여 레이트-의존 메트릭을 도출하는 단계,c) deriving a rate-dependent metric based on the covered code symbols transmitted, d ) 상기 도출된 레이트-의존 메트릭들에 근거하여 상기 선택된 데이터 레이트을 결정하는 단계를 포함하는 데이터 레이트 결정 방법.d) determining the selected data rate based on the derived rate-dependent metrics. 제 1 항에 있어서, 상기 레이트-의존 월쉬 커버링 코드들은 16 -ary 월쉬 코드 공간으로부터 선택되는 데이터 레이트 결정 방법.2. The method of claim 1 wherein the rate-dependent Walsh covering codes are selected from 16-ary Walsh code spaces. 제 1 항에 있어서, 상기 레이트-의존 월쉬 커버링 코드들은 2 진수인 데이터 레이트 결정 방법.2. The method of claim 1 wherein the rate-dependent Walsh covering codes are binary. 제 3 항에 있어서, 상기 레이트-의존 월쉬 커버링 코드들은 각각의 연속적인 데이터의 부-레이트에 대하여 2의 제곱만큼 증가하는 2진수 코드들을 포함하는 데이터 레이트 결정 방법.4. The method of claim 3 wherein the rate-dependent Walsh covering codes comprise binary codes that increase by a power of two with respect to the sub-rate of each successive data. 제 1 항에 있어서, 상기 통신 링크는 무선 링크를 포함하는 데이터 레이트 결정 방법.2. The method of claim 1, wherein said communication link comprises a wireless link. 제 5 항에 있어서, 상기 통신 링크는 디지털 셀룰라 통신 시스템의 부분인 데이터 레이트 결정 방법.6. The method of claim 5, wherein said communication link is part of a digital cellular communication system. 제 6 항에 있어서, 상기 디지털 셀룰라 통신 시스템은 CDMA 시스템인 데이터 레이트 결정 방법.7. The method of claim 6, wherein said digital cellular communication system is a CDMA system. 제 1 항에 있어서, 상기 레이트-의존 직교 월쉬 커버링 코드들은 Wx n의 값들을 가지며, 상기 Wx n는 “n-ary”월쉬 코드 공간의 월쉬 코드 “x”를 나타내는 데이터 레이트 결정 방법.The method of claim 1, wherein the rate-dependent orthogonal Walsh covering codes having a value of W x n, x n is the W data rate determination method indicates the "n-ary" Walsh code in the Walsh code space "x". 제 8 항에 있어서,는 Wx n의 음을 나타내는 데이터 레이트 결정 방법. The method of claim 8, Is a data rate determinant representing W x n . 제 8 항에 있어서, 상기 월쉬 커버링 코드들은 1, 1/2, 1/4, 1/8의 레이트를포함하는 4 개의 소정의 레이트에 대해 다음의 값들을 가지는 데이터 레이트 결정 방법:9. The method of claim 8 wherein the Walsh covering codes have the following values for four predetermined rates including rates of one, one-half, one-fourth, and one-eighth: 데이터 레이트Data rate 라벨label 월쉬 코드 패턴Walsh code pattern 1One W1 2 W 1 2 + -+- 1/21/2 W2 4 W 2 4 + + - -+ +-- 1/41/4 W4 8 W 4 8 + + + + - - - -+ + + +---- 1/81/8 W8 16 W 8 16 + + + + + + + + - - - - - - - -+ + + + + + + +---------
제 10 항에 있어서, “+”는 논리 0 을 나타내며, “-”는 논리 1 을 나타내는 데이터 레이트 결정 방법.11. The method of claim 10, wherein "+" represents logic 0 and "-" represents logic 1. 제 10 항에 있어서, 레이트 1 은 9.6 kbps를 포함하며, 레이트 1/2 은 4.8 kbps를 포함하며, 레이트 1/4 은 2.4 kbps를 포함하며, 레이트 1/8 은 1/2 kbps를 포함하는 데이터 레이트 결정 방법.11. The data of claim 10, wherein rate 1 comprises 9.6 kbps, rate 1/2 comprises 4.8 kbps, rate 1/4 comprises 2.4 kbps, and rate 1/8 comprises 1/2 kbps. Rate determination method. 제 1 항에 있어서, 상기 도출된 레이트-의존 메트릭들중 하나는 심볼 에러 레이트 (SER) 메트릭인 데이터 레이트 결정 방법.2. The method of claim 1, wherein one of the derived rate-dependent metrics is a symbol error rate (SER) metric. 제 13 항에 있어서, SER 메트릭은 각각의 유용한 레이트에 대하여 도출되는 데이터 레이트 결정 방법.14. The method of claim 13, wherein an SER metric is derived for each useful rate. 제 14 항에 있어서, 상기 SER 메트릭을 도출하는 단계는,The method of claim 14, wherein deriving the SER metric comprises: a ) 송신되는 상기 커버된 코드 심볼들을 디-인터리브하고 입력들로서 다수의 소프트 결합기들에 상기 디-인터리브된 코드 심볼들을 제공하는 단계로서, 연관된 각각의 소프트 결합기는 각각의 유용한 데이터 레이트를 가지는 상기 단계와,a) de-interleaving the covered code symbols transmitted and providing the de-interleaved code symbols to a plurality of soft combiners as inputs, each associated soft combiner having a respective useful data rate. Wow, b ) 각각의 유용한 레이트에 대하여 상기 디-인터리브된 코드 심볼들을 결합하는 단계와,b) combining the de-interleaved code symbols for each useful rate; c ) 상기 결합된 코드 심볼들을 복호화하는 단계와,c) decoding the combined code symbols; d ) 상기 복호화된 코드 심볼들을 재-부호화하는 단계와,d) re-coding the decoded code symbols; e ) 심볼 ×심볼의 기초위에 상기 결합된 코드 심볼들과 상기 재-부호화된 코드 심볼들을 비교하는 단계와,e) comparing the combined code symbols with the re-coded code symbols on the basis of a symbol x symbol; f ) e ) 단계에서 행해진 비교에 근거하여 각각의 유용한 레이트에 대하여 SER 를 생성하는 단계를 포함하는 데이터 레이트 결정 방법.f) generating an SER for each useful rate based on the comparison made in step e). 제 1 항에 있어서, 상기 도출된 레이트-의존 메트릭들중 하나는 재-부호화된 에너지 메트릭인 데이터 레이트 결정 방법.2. The method of claim 1, wherein one of the derived rate-dependent metrics is a re-coded energy metric. 제 16 항에 있어서, 상기 재-부호화된 에너지 메트릭은 각각의 유용한 레이트에 대하여 도출되는 데이터 레이트 결정 방법.17. The method of claim 16, wherein the re-encoded energy metric is derived for each useful rate. 제 17 항에 있어서, 상기 재-부호화된 에너지 메트릭을 도출하는 단계는,18. The method of claim 17, wherein deriving the re-encoded energy metric comprises: a ) 송신되는 상기 커버된 코드 심볼들을 디-인터리브하고 입력들로서 다수의 소프트 결합기들에 상기 디-인터리브된 코드 심볼들을 제공하는 단계로서, 연관된 각각의 소프트 결합기는 각각의 유용한 레이트를 가지는 상기 단계와,a) de-interleaving the covered code symbols transmitted and providing the de-interleaved code symbols to a plurality of soft combiners as inputs, each associated soft combiner having a respective useful rate; , b ) 각각의 유용한 레이트에 대하여 상기 디-인터리브된 코드 심볼들을 결합하는 단계와,b) combining the de-interleaved code symbols for each useful rate; c ) 상기 결합된 코드 심볼들을 복호화하는 단계와,c) decoding the combined code symbols; d ) 상기 복호화된 코드 심볼들을 재-부호화하는 단계와,d) re-coding the decoded code symbols; e ) 심볼 ×심볼 기초위에, 상기 결합된 코드 심볼들위에 상기 재-부호화된 코드 심볼들을 투영하는 단계와,e) projecting the re-coded code symbols onto the combined code symbols on a symbol x symbol basis; f ) e ) 단계에서 행해진 상기 비교에 근거하여 각각의 유용한 레이트에 대하여 에너지 메트릭을 생성시키는 단계를 포함하는 데이터 레이트 결정 방법.f) generating an energy metric for each useful rate based on the comparison made in step e). 제 18 항에 있어서, 상기 투영 단계 e ) 는 심볼 ×심볼 기초위에 상기 재-부호화된 코드 심볼들과 상기 결합된 코드 심볼들의 내적을 수행하는 단계를 포함하는 데이터 레이트 결정 방법.19. The method of claim 18, wherein projecting step e) comprises performing a dot product of the re-coded code symbols and the combined code symbols on a symbol x symbol basis. 제 19 항에 있어서, 상기 생성 단계 f ) 는 코드 심볼들의 전체수에 대하여 상기 내적들을 합하는 단계와 상기 코드 심볼들의 전체 수에 의해 그 합을 나누어 각각의 유용한 데이터 레이트에 대하여 심볼 당 에너지 (Es) 의 평가치를 생성하는 단계를 포함하는 데이터 레이트 결정 방법.20. The energy per symbol (Es) for each useful data rate according to claim 19, wherein the generating step f) adds the dot products for the total number of code symbols and divides the sum by the total number of code symbols. Generating an estimate of the data rate. 제 14 항에 있어서, 상기 SER 메트릭들은 정확한 레이트 가정 및 부정확한 레이트 가정사이를 구별하는데 사용되는 데이터 레이트 결정 방법.15. The method of claim 14, wherein the SER metrics are used to distinguish between accurate rate assumptions and incorrect rate assumptions. 제 21 항에 있어서, 상기 부정확한 데이터 레이트 가정들은 상기 정확한 데이터 레이트 가정에 의해 생성된 상기 SER 메트릭보다 현저하게 큰 SER 메트릭들을 생성하는 데이터 레이트 결정 방법.22. The method of claim 21, wherein the incorrect data rate hypotheses produce SER metrics that are significantly greater than the SER metric produced by the correct data rate hypothesis. 제 17 항에 있어서, 상기 재-부호화된 에너지 메트릭들은 정확한 데어터 레이트 가정 및 부정확한 데이터 레이트 가정사이를 구별하는데 사용되는 데이터 레이트 결정 방법.18. The method of claim 17, wherein the re-encoded energy metrics are used to distinguish between correct data rate assumptions and incorrect data rate assumptions. 제 23 항에 있어서, 상기 부정확한 데이터 레이트 가정들은 0 에 접근하는 재-부호화된 에너지 메트릭들을 생성하며, 상기 정확한 레이트 가정에 의해 생성된 상기 재-부호화된 에너지 메트릭은 현저하게 0 보다 큰 데이터 데이터 레이트 결정 방법.24. The method of claim 23, wherein the incorrect data rate hypotheses produce re-encoded energy metrics that approach zero, and wherein the re-encoded energy metric generated by the correct rate hypothesis is significantly greater than zero data data. Rate determination method. 통신 링크를 가지는 통신 시스템에 사용하기 위해 적응된 레이트 결정 장치에 있어서,A rate determining apparatus adapted for use in a communication system having a communication link, comprising: a ) 다수의 레이트-의존 직교 월쉬 커버링 코드들중 선택된 하나를 사용하여 코드 심볼들을 커버링하는 수단과,a) means for covering code symbols using a selected one of a plurality of rate-dependent orthogonal Walsh covering codes, b ) 상기 커버링 수단에 효과적으로 연결되며, 선택된 유용한 데이터 레이트로 상기 선택된 하나의 월쉬 커버링 코드와 연관된 상기 커버된 코드 심볼들을 상기 통신 링크를 통해 송신하는 수단과,b) means for effectively connecting the covering code symbols associated with the selected one Walsh covering code at the selected useful data rate via the communication link, effectively connected to the covering means; c ) 상기 송신 수단에 응답하여, 상기 송신된 코드 심볼들에 근거한 데이터 레이트 의존 메트릭들을 도출하는 수단과,c) means for deriving, in response to the transmitting means, data rate dependent metrics based on the transmitted code symbols; d ) 상기 도출 수단에 응답하여, 상기 도출된 메트릭들에 근거한 상기 선택된 유용한 데이터 레이트을 결정하는 수단을 포함하는 데이터 레이트 결정 방법.d) means for determining, in response to the derivation means, the selected useful data rate based on the derived metrics. 통신 링크를 가지는 통신 시스템에서 데이터 레이트 결정을 수행하는 시스템으로서,A system for performing data rate determination in a communication system having a communication link, comprising: 코드 심볼들은 다수의 유용한 데이터 레이트들중의 선택된 하나로 상기 통신 링크를 통해 송신되는 상기 시스템에 있어서,In the system, code symbols are transmitted over the communication link at a selected one of a number of useful data rates. a ) 코드 심볼들은 다수의 레이트-의존 직교 월쉬 커버링 코드들중 선택된 하나로 반복되고 커버되는 심볼 반복 및 부호화 블록과,a) code symbols are symbol repetition and coding blocks that are repeated and covered with a selected one of a plurality of rate-dependent orthogonal Walsh covering codes; b ) 상기 심볼 반복 및 부호화 블록에 효과적으로 연결되며, 상기 선택된 유용한 데이터 레이트로 상기 선택된 하나의 월쉬 커버링 코드와 연관된 상기 커버된 코드 심볼들을 상기 통신 링크를 통해 송신하는 수단과,b) means for transmitting over the communication link the covered code symbols associated with the selected one Walsh covering code at the selected useful data rate, effectively coupled to the symbol repetition and coding block; c ) 무선 통신으로 상기 송신 수단을 가진 다수의 소프트 결합기들로서, 각각의 소프트 결합기는 연관된 각각의 데이터 레이트을 가지며, 상기 소프트 결합기들은 디-인터리브되어 결합된 코드 심볼 시퀀스들을 출력하는 상기 결합기들과,c) a plurality of soft combiners with said transmitting means in wireless communication, each soft combiner having a respective data rate associated therewith, said soft combiners being de-interleaved to output combined code symbol sequences; d ) 각각의 연관된 소프트 결합기들에 효과적으로 연결되는 다수의 비터비 복호화기와 재-부호화기 쌍들로서, 상기 레이트 재-부호화기들은 재-부호화된 코드 심볼들을 출력하는 상기 복호화기와 재-부호화기 쌍들과,d) a plurality of Viterbi decoder and re-encoder pairs that are effectively coupled to respective associated soft combiners, wherein the rate re-encoders comprise the decoder and re-encoder pairs that output re-coded code symbols, e ) 각각의 연관된 소프트 결합기에 효과적으로 연결되는 제 1 입력과 각각의 연관된 재-부호화기 출력에 효과적으로 연결되는 제 2 입력을 가지는 다수의 SER 블록들으로서, 각각의 SER 평가기는, 심볼 ×심볼 기초위에, 연관된 소프트 결합기에 의해 생성된 코드 심볼들과 연관된 재-부호화기에 의해 생성된 코드 심볼들을 비교함에 의해 SER 메트릭을 생성하는 상기 블록들과,e) a plurality of SER blocks having a first input effectively coupled to each associated soft combiner and a second input effectively coupled to each associated re-encoder output, wherein each SER evaluator is based on a symbol x symbol basis; Said blocks for generating an SER metric by comparing code symbols generated by an associated re-encoder with code symbols generated by an associated soft combiner; f ) 상기 SER 평가기들에 응답하여, 상기 SER 평가기들에 의해 생성된 상기 SER 메트릭들에 근거하여 상기 선택된 유용한 데이터 레이트을 결정하기 위한 수단을 포함하는 시스템.f) means for determining, in response to the SER evaluators, the selected useful data rate based on the SER metrics generated by the SER evaluators. 통신 링크를 가지는 통신 시스템에서 레이트 결정을 수행하는 시스템으로서, 코드 심볼들은 다수의 유용한 레이트들중 선택된 하나로 상기통신 링크를 통해 송신되는 상기 시스템에 있어서,A system for performing rate determination in a communication system having a communication link, the code symbols being transmitted over the communication link at a selected one of a number of useful rates, wherein: a ) 심볼 반복 및 부호화 블록으로서, 코드 심볼들은 다수의 레이트-의존 직교 월쉬 커버링 코드들중 선택된 하나로 반복되고 커버되는 상기 블록과,a) symbol repetition and coding block, wherein code symbols are repeated and covered with a selected one of a plurality of rate-dependent orthogonal Walsh covering codes; b ) 상기 심볼 반복 및 부호화 블록에 효과적으로 연결되며, 상기 선택된 유용한 레이트로 상기 선택된 하나의 월쉬 커버링 코드와 연관된 상기 커버된 코드 심볼들을 상기 통신 링크를 통해 송신하는 수단과,b) means for effectively connecting the symbol repetition and coding block and transmitting over the communication link the covered code symbols associated with the selected one Walsh covering code at the selected useful rate; c ) 무선 통신으로, 상기 송신 수단을 가지는 다수의 소프트 결합기들로서, 각각의 소프트 결합기는 연관된 각각의 데이터 레이트을 가지며, 상기 소프트 결합기들은 디-인터리브되어 결합된 코드 심볼 시퀀스들을 출력하는 상기 결합기들과,c) in wireless communication, a plurality of soft combiners having said transmitting means, each soft combiner having a respective data rate associated therewith, said soft combiners being de-interleaved to output combined code symbol sequences; d ) 각각의 연관된 소프트 결합기들에 효과적으로 연결된 다수의 비터비 복호화기와 레이트 재-부호화기 쌍들로서, 상기 레이트 재-부호화기들은 재-부호화된 코드 심볼들을 출력하는 상기 복호화기와 레이트 재-부호화기 쌍들과,d) a plurality of Viterbi decoder and rate re-encoder pairs effectively coupled to respective associated soft combiners, the rate re-encoders being the decoder and rate re-encoder pairs that output re-coded code symbols; e ) 각각의 연관된 소프트 결합기에 효과적으로 연결된 제 1 입력과 각각의 연관된 재-부호화기 출력에 효과적으로 연결된 제 2 입력을 가지는 다수의 에너지 메트릭 계산기들으로서, 각각의 에너지 메트릭 계산기는, 심볼 ×심볼 기초위에, 연관된 소프트 결합기에 의해 생성된 코드 심볼들과 연관된 재-부호화기에 의해 생성된 코드 심볼들을 곱함에 의해 에너지 메트릭을 생성하는 상기 계산기들과,e) a number of energy metric calculators having a first input effectively coupled to each associated soft combiner and a second input effectively coupled to each associated re-encoder output, each energy metric calculator being based on a symbol × symbol basis. Said calculators for generating an energy metric by multiplying code symbols generated by a re-encoder associated with code symbols generated by an associated soft combiner; f ) 상기 에너지 메트릭 계산기들에 응답하여, 상기 에너지 메트릭 계산기들에 의해 생성된 상기 에너지 메트릭들에 근거하여 상기 선택된 유용한 데이터 레이트를 결정하는 수단을 포함하는 시스템.f) means for determining, in response to the energy metric calculators, the selected useful data rate based on the energy metrics generated by the energy metric calculators. 범용 컴퓨팅 장치상에 실행가능한 컴퓨터 프로그램으로서,A computer program executable on a general purpose computing device, 상기 프로그램은 통신 링크를 통해 송신된 코드 심볼들의 데이터 레이트들을 결정할 수 있고, 상기 코드 심볼들은 전송동안에 사용되는 상기 데이터 레이트에 의존하여 심볼 당 소정 수의 회수로 반복되며, 상기 코드 심볼들은 다수의 유용한 레이트들중 선택된 하나로 송신되는 상기 프로그램에 있어서,The program may determine data rates of code symbols transmitted over a communication link, the code symbols being repeated a predetermined number of times per symbol, depending on the data rate used during transmission, the code symbols being a number of useful symbols. For the program being transmitted at a selected one of the rates, a ) 다수의 레이트 의존 직교 월쉬 커버 코드들중 선택된 하나로 상기 코드 심볼들을 커버하는 제 1 세트의 명령들로서, 상기 선택된 커버 코드는 상기 선택된 전송 데이터 레이트와 연관되는 상기 명령들과,a) a first set of instructions to cover the code symbols with a selected one of a plurality of rate dependent orthogonal Walsh cover codes, wherein the selected cover code is associated with the selected transmission data rate; b ) 상기 커버된 코드 심볼들에 근거하여 레이트-의존 메트릭들을 도출하는 제 2 세트의 명령들과,b) a second set of instructions for deriving rate-dependent metrics based on the covered code symbols; c ) 상기 도출된 레이트-의존 메트릭들에 근거하여 상기 선택된 전송 레이트을 결정하는 제 3 세트의 명령들을 포함하는 컴퓨터 프로그램.c) a third set of instructions for determining the selected transmission rate based on the derived rate-dependent metrics. 제 28 항에 있어서, 상기 프로그램은 이동국에서 범용 컴퓨팅 장치에 의해 실행되는 컴퓨터 프로그램.29. The computer program of claim 28, wherein the program is executed by a general purpose computing device at a mobile station. 제 28 항에 있어서, 상기 프로그램은 기지국에서 범용 컴퓨팅 장치에 의해 실행되는 컴퓨터 프로그램.29. The computer program of claim 28, wherein the program is executed by a general purpose computing device at a base station. 제 28 항에 있어서, 상기 프로그램은 필드 프로그램 가능한 게이트 어레이 장치에서 실행되는 컴퓨터 프로그램.29. The computer program of claim 28, wherein the program is executed in a field programmable gate array device.
KR1020007008756A 1998-02-13 1999-02-03 Method and apparatus for performing rate determination using orthogonal rate-dependent walsh covering codes KR20010040855A (en)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US7473298P 1998-02-13 1998-02-13
US60/074,732 1998-02-13
US09/075,406 US6147964A (en) 1998-05-07 1998-05-07 Method and apparatus for performing rate determination using orthogonal rate-dependent walsh covering codes
US09/075,406 1998-05-07
PCT/US1999/002281 WO1999041847A1 (en) 1998-02-13 1999-02-03 Method and apparatus for performing rate determination using orthogonal rate-dependent walsh covering codes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20010040855A true KR20010040855A (en) 2001-05-15

Family

ID=26756001

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020007008756A KR20010040855A (en) 1998-02-13 1999-02-03 Method and apparatus for performing rate determination using orthogonal rate-dependent walsh covering codes

Country Status (12)

Country Link
EP (1) EP1055291A1 (en)
JP (1) JP2002503909A (en)
KR (1) KR20010040855A (en)
AR (1) AR014568A1 (en)
AU (1) AU2655899A (en)
BR (1) BR9907841A (en)
CA (1) CA2319559A1 (en)
FI (1) FI20001743A (en)
ID (1) ID26786A (en)
IL (1) IL137789A0 (en)
TR (1) TR200002347T2 (en)
WO (1) WO1999041847A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100954513B1 (en) * 2003-09-08 2010-04-27 퀄컴 인코포레이티드 Method and apparatus for acknowledging reverse link transmissions in a communications system

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1686694A3 (en) * 2001-01-31 2006-12-13 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Decoding devices and decoding method f
EP1605597A1 (en) 2004-06-03 2005-12-14 STMicroelectronics N.V. Method and system for blindly detecting a shared channel out of a plurality of shared channels received in parallel
KR100859724B1 (en) * 2007-05-28 2008-09-23 한국전자통신연구원 Appratus and method for transmitting and receiving signal having variable data rate in human body communication

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SG48219A1 (en) * 1993-06-18 1998-04-17 Qualcomm Inc Method and apparatus for determining data rate of transmitted variable rate data in a communications receiver
MY112371A (en) * 1993-07-20 2001-05-31 Qualcomm Inc System and method for orthogonal spread spectrum sequence generation in variable data rate systems
ZA947317B (en) * 1993-09-24 1995-05-10 Qualcomm Inc Multirate serial viterbi decoder for code division multiple access system applications

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100954513B1 (en) * 2003-09-08 2010-04-27 퀄컴 인코포레이티드 Method and apparatus for acknowledging reverse link transmissions in a communications system

Also Published As

Publication number Publication date
IL137789A0 (en) 2001-10-31
TR200002347T2 (en) 2001-02-21
FI20001743A (en) 2000-08-03
BR9907841A (en) 2000-10-24
WO1999041847A1 (en) 1999-08-19
ID26786A (en) 2001-02-08
AR014568A1 (en) 2001-02-28
CA2319559A1 (en) 1999-08-19
JP2002503909A (en) 2002-02-05
AU2655899A (en) 1999-08-30
EP1055291A1 (en) 2000-11-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6147964A (en) Method and apparatus for performing rate determination using orthogonal rate-dependent walsh covering codes
JP3878774B2 (en) CDMA system
EP1487118B1 (en) Error detection methods in wireless communication systems
US5920552A (en) Variable rate coding for wireless applications
US6868520B1 (en) Method and apparatus for providing high quality transmissions in a telecommunications system
GB2305088A (en) A coding communication system using Viterbi decoders
KR19990080592A (en) And apparatus for channel coding / decoding using an iterative decoding controller of a communication system
US6810078B2 (en) Blind rate determination
US7088792B2 (en) Device and method for efficient decoding with time reversed data
JP3794500B2 (en) Data transmission method and apparatus for encoding signals
US7003045B2 (en) Method and apparatus for error correction
KR100870195B1 (en) Method and apparatus to enhance audio quality for digitized voice transmitted over a channel employing frequency diversity
KR20010040855A (en) Method and apparatus for performing rate determination using orthogonal rate-dependent walsh covering codes
JP4357784B2 (en) Method and apparatus for spreading symbols in a communication system
KR19990015180A (en) Transmitter and method for increasing information transmission in digital mobile communication system
JP2001251199A (en) Transmission device, communication system and communication method
JPH08228191A (en) Receiver
KR100470010B1 (en) Soft Handoff Between Cellular Systems Employing Different Encoding Rates
CA2238330A1 (en) Method and apparatus for conditionally combining bit metrics in a viterbi decoder for decoding a received information signal
JP3285475B2 (en) Spread spectrum communication equipment
US6411663B1 (en) Convolutional coder and viterbi decoder
MXPA00007890A (en) Method and apparatus for performing rate determination using orthogonal rate-dependent walsh covering codes
GB2344731A (en) Identifying signal code rate in a communication system
JPH0697913A (en) Method and apparatus for utilization of orthogonal encoding in communication system
JP2005260991A (en) Interference removal system and interference removal method of cdma receiver

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid