專利名稱：：信道編碼設(shè)備、信道傳輸設(shè)備和信道編碼方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明通常涉及一種用于CDMA通信系統(tǒng)的信道編碼設(shè)備、信道傳輸設(shè)備和信道編碼方法，具體地涉及一種用于生成和分配碼元的設(shè)備和方法，這種碼元能防止在數(shù)據(jù)傳輸過程中信道性能的下降。-
背景技術(shù)：
目前，碼分復(fù)用(CDMA)通信系統(tǒng)是基于IS-95標(biāo)準實現(xiàn)的。但是，隨著通信技術(shù)的發(fā)展，通信服務(wù)的用戶數(shù)量顯著增長。因此，很多方法都被提出來用于滿足用戶對高質(zhì)量服務(wù)的不斷增長的需求。這些方法的途徑包括一種改進前向鏈路結(jié)構(gòu)的方法。對于已改進的前向鏈路結(jié)構(gòu)，設(shè)計了一個前向鏈路基本信道用于TIA/EIATR45.5會議中所提議的第三代多載波CDMA系統(tǒng)。在圖1中說明多載波CDMA通信系統(tǒng)的前向鏈路結(jié)構(gòu)。參考圖1,信道編碼器10對輸入數(shù)據(jù)進行編碼，速率匹配器20對信道編碼器10的碼元輸出進行轉(zhuǎn)發(fā)并穿孔(puncture)。在此，信道編碼器10的數(shù)據(jù)輸入具有一個可變的比特率。速率匹配器20轉(zhuǎn)發(fā)并穿孔信道編碼器10的編碼數(shù)據(jù)位(即碼元)輸出，從而為具有可變比特率的數(shù)據(jù)匹配碼元率。信道交錯器30對速率匹配器20的輸出進行交錯處理。代表性地采用塊交錯器作為交錯器30。長碼發(fā)生器91生成一個與用戶所使用的長碼完全相同的長碼。該長碼是用戶唯一的識別代碼。因此，不同的長碼被分配給各個用戶。抽取器92對長碼進行抽取以便將長碼的速率與從交錯器30輸出的碼元的速率進行匹配。加法器93將信道交錯器30的輸出與抽取器92的輸出相加。代表性地采用異或門作為加法器93。多路分解器40順序地將加法器93的數(shù)據(jù)輸出多路復(fù)用到多載波A、B和C。第一到第三二進位一四進位(binary-to-four)電平轉(zhuǎn)換器51—53通過將輸入數(shù)據(jù)"0"變成'T'、將輸入數(shù)據(jù)'T'變成"-l"來轉(zhuǎn)換多路分解器40輸出的二進制數(shù)據(jù)的信號電平。第一到第三正交調(diào)制器61—63對從第一到第三電平轉(zhuǎn)換器51—53輸出的數(shù)據(jù)采用Walsh代碼分別進行編碼。在此，Walsh代碼具有256位的長度。第一到第三擴展器71—"分別擴展第一到第三正交調(diào)制器61—63的輸出。在此，QPSK(正交移相鍵控)擴展器可用作擴展器71—73。第一到第三衰減器(或增益控制器)81—83依據(jù)相應(yīng)的衰減信號GA-GC，分別控制從第一到第三擴展器71—73輸出的擴展信號的增益。這里，從第一到第三衰減器81—83輸出的信號就成為不同的載波A、B和C。在圖1的前向鏈路結(jié)構(gòu)中，具有R4/3編碼率的信道編碼器IO將輸入數(shù)據(jù)編碼成每一位3個編碼的數(shù)據(jù)位(即碼字或碼元)。這種編碼的數(shù)據(jù)位在進行速率匹配和信道交錯之后被多路分解到三個載波A、B和C。通過除去多路分解器40并僅使用一組電平轉(zhuǎn)換器、正交調(diào)制器、擴展器和衰減器，圖1所示的多栽波CDMA通信系統(tǒng)就可以改為單載波CDMA通信系統(tǒng)。圖2是說明信道編碼器10、速率匹配器20和信道交錯器30的詳細示圖。在圖2中，第一速率的數(shù)據(jù)由每20ms幀172位組成(全速率)；第二速率的數(shù)據(jù)由每20ms幀80位組成(1/2速率)；第三速率的數(shù)據(jù)由每20ms幀40位組成(l/4速率)；第四速率的數(shù)據(jù)由每20ms幀16位組成(1/8速率)。參考圖2,第一到第四CRC發(fā)生器111—114生成對應(yīng)于各個具有不同速率的輸入數(shù)據(jù)的CRC位，并且將生成的CRC位加到輸入數(shù)據(jù)中。具體的說，12位的CRC加到第一速率的172位數(shù)據(jù)中；8位的CRC加到第二速率的80位數(shù)據(jù)中；6位的CRC加到第三速率的40位數(shù)據(jù)中；6位的CRC加到第四速率的16位數(shù)據(jù)中。第一到第四尾標(biāo)位發(fā)生器121—124分別將8個尾標(biāo)位加到已添加CRC的數(shù)據(jù)中。因此，第一尾標(biāo)位發(fā)生器121輸出192位；第二尾標(biāo)位發(fā)生器122輸出96位；第三尾標(biāo)位發(fā)生器123輸出54位；第四尾標(biāo)位發(fā)生器124輸出30位。第一到第四編碼器11—14對第一到第四尾標(biāo)位發(fā)生器121—124輸出的數(shù)據(jù)分別進行編碼。在此，可以采用具有約束長度為K=9、編碼率為R=l/3的巻積編碼器作為編碼器11一14。在這種情況下，第一編碼器11將第一尾標(biāo)位發(fā)生器121輸出的192位數(shù)據(jù)編碼成為全速率的576碼元；第二編碼器12將第二尾標(biāo)位發(fā)生器122輸出的96位數(shù)據(jù)編碼成為1/2速率的288碼元；第三編碼器13將第三尾標(biāo)位發(fā)生器123輸出的54位數(shù)據(jù)編碼成為1/4速率的162碼元；第四編碼器14將第四尾標(biāo)位發(fā)生器124輸出的30位數(shù)據(jù)編碼成為1/8速率的90碼元。速率匹配器20包括轉(zhuǎn)發(fā)器(repeater)22—24和碼元刪除設(shè)備27—28。轉(zhuǎn)發(fā)器22—24對從第二到第四編碼器輸出的碼元分別轉(zhuǎn)發(fā)預(yù)定次數(shù)，從而將其輸出碼元率增加到全速率。碼元刪除設(shè)備27和28刪除從轉(zhuǎn)發(fā)器23和24輸出的、數(shù)量上超過全速率碼元的碼元。由于第二編碼器12輸出288碼元(是第一編碼器11輸出的576碼元的1/2),所以第二轉(zhuǎn)發(fā)器22對接收到的288碼元轉(zhuǎn)發(fā)兩次而輸出576碼元。此外，由于第三編碼器13輸出162碼元(約為第一編碼器ll輸出的576碼元的1/4),所以第三轉(zhuǎn)發(fā)器23對接收到的162碼元轉(zhuǎn)發(fā)四次而輸出648碼元，其數(shù)量上超過了全速率的576碼元。為了將該碼元率與全速率相匹S己，碼元刪除設(shè)備27將每個第九碼元刪除以便輸出全速率的576碼元。另外，由亍第四編碼器H輸出90碼元(約為第一編碼器ll輸出的576碼元的1/8),所以第四轉(zhuǎn)發(fā)器24對接收到的90碼元轉(zhuǎn)發(fā)八次而輸出720碼元，其數(shù)量上超過了全速率的576碼元。為了將該碼元率與全速率相匹S己，碼元刪除設(shè)備28將每個第五碼元刪除以便輸出全速率的碼元。第一到第四信道交錯器31—34對從第一編碼器11、第二轉(zhuǎn)發(fā)器22、碼元刪除設(shè)備27和碼元刪除設(shè)備28輸出的全速率的碼元分別進行交錯處理。對于具有低信噪比(SNR)的信道，通過提供信道編碼增益，采用向前糾錯(FEC)來維持移動臺具有足夠低的誤碼率(BER)。采用覆蓋(overlay)的方法，多載波通信系統(tǒng)的前向鏈路可以與現(xiàn)有IS-95系統(tǒng)的前向鏈路共享同一個頻帶。但是，這種覆蓋方法引起下列問題。在覆蓋方法中，在現(xiàn)有的IS-95C畫A系統(tǒng)所采用的三個1.2SMHz頻帶上覆蓋了多載波系統(tǒng)的三個前向鏈路載波。圖3表示.IS-95系統(tǒng)和多載波系統(tǒng)基站的各個頻帶的傳輸功率電平。在覆蓋方法中，由于多載波系統(tǒng)的頻帶被覆蓋在現(xiàn)有IS-95系統(tǒng)的頻帶上，所以IS-95基站和多載波基站之間在同一頻帶上共享傳輸功率或信道容量。在兩個系統(tǒng)之間共享傳輸功率的情況下，傳輸功率首先被分配給主要支持話音服務(wù)的IS-95信道，然后再確定分配給多載波CDMA系統(tǒng)各個載波的最大容許傳輸功率。這里，最大傳輸功率不能超過預(yù)定的功率電平，因為基站具有受限的傳輸功率。此外，當(dāng)基站傳輸數(shù)據(jù)給太多用戶時，用戶間的干擾就會增大，導(dǎo)致噪聲的增加。圖3說明IS-95基站和多載波基站在各個1.25MHz頻帶上分配了幾乎相等的傳輸功率的情況。但是，1.25MHz頻帶的IS-95信道依據(jù)服務(wù)中用戶數(shù)量的變化和用戶話音活動的變化而具有不同的傳輸功率。圖4和圖5說明的情況是，由于IS-95用戶數(shù)量的增多，隨著分配給IS-95基站的傳輸功率在相應(yīng)頻帶上迅速增強，分配給多載波基站的傳輸功率在某些載波上減弱。結(jié)果，不能對一個或更多個多載波分配足夠的傳輸功率，以致SNR隨接收器處的載波而有所不同。因此，以具有低SNR的載波所接收到信號的誤碼率(BER)就會增大。也就是說，當(dāng)IS-95用戶的數(shù)量增多以及話音活動相對較高時，經(jīng)由相應(yīng)頻帶上覆蓋的載波所傳輸?shù)男盘柕腂ER增大，導(dǎo)致系統(tǒng)的容量減少和IS-95用戶之間的干擾增強。也就是說，覆蓋方法可能引起多載波系統(tǒng)的容量減少以及IS-95用戶之間的干擾增強。如圖4和圖5所示，在多載波系統(tǒng)中，各個載波可以有獨立的傳輸功率。在性能方面，圖4顯示了與采用R=l/2信道編碼器情況類似的功率分配，圖5顯示了比不采用信道編碼器的情況更糟的功率分配。在這些情況下，對于一個輸入位進行編碼后所得三位(即碼元)中的一位或兩位可能沒有被傳輸，導(dǎo)致系統(tǒng)性能下降。此外，即使在采用單載波的直接擴展的CDMA通信系統(tǒng)中，由信道編碼生成的碼元的權(quán)值分配也是很差的，可能導(dǎo)致信道編碼的性能下降。
發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種C畫A通信系統(tǒng)中能夠生成具有良好的信道編碼性能的編碼數(shù)據(jù)的信道編碼設(shè)備和方法。本發(fā)明的另一個目的是提供一種多載波CDMA通信系統(tǒng)中能夠生成具有良好的信道編碼性能的編碼數(shù)據(jù)、并且將生成的信道編碼數(shù)據(jù)有效地分配給各個載波的信道編碼設(shè)備和方法。本發(fā)明的另一個目的是提供一種在多載波CDMA通信系統(tǒng)中將生成的碼元分配給各個載波，從而將傳輸期間被損壞碼元的影響減到最小信道傳輸設(shè)備和方法。本發(fā)明的另一個目的是提供一種CDMA通信系統(tǒng)中的R=l/6巻積編碼設(shè)備和方法，能夠增強信道發(fā)送器的信道性能。為了達到上述目的，提供一種信道編碼設(shè)備，包括多個延遲器，用于延遲輸入數(shù)據(jù)位以生成第一到第八延遲數(shù)據(jù)位；第一運算器，用于對輸入數(shù)據(jù)位和第三、第五、第六、第七及第八延遲數(shù)據(jù)位進行異或運算以生成第一碼元；第二運算器，用于對輸入數(shù)據(jù)位和第一、第二、第三、第五、第六及第八延遲數(shù)據(jù)位進行異或運算以生成第二碼元；第三運算器，用于對輸入數(shù)據(jù)位和第二、第三、第五及第八延遲數(shù)據(jù)位進行異或運算以生成第三碼元；第四運算器，用于對輸入數(shù)據(jù)位和第一、第四、第五、第六、第七及第八延遲數(shù)據(jù)位進行異或運算以生成第四碼元；第五運算器，用于對輸入數(shù)據(jù)位和第一、第四、第六及第八延遲數(shù)據(jù)位進行異或運算以生成第五碼元；以及第六運算器，用于對輸入數(shù)據(jù)位和第一、第二、第四、第六、第七及第八延遲數(shù)據(jù)位進行異或運算以生成第六碼元。還提供一種用于碼分多址(CDMA)通信系統(tǒng)的信道傳輸設(shè)備，包括上述信道編碼器；信道交錯器，用于接收碼元并對接收到的碼元進行信道交錯處理；正交調(diào)制器，用于通過將所分配的碼元乘以信道的正交碼，來生成正交調(diào)制信號；以及擴展器，用于通過將所述正交調(diào)制信號乘以擴展碼來生成擴展信號。還提供一種用于碼分多址(CDMA)通信系統(tǒng)的信道編碼方法，包括以下步驟移位地延遲輸入數(shù)據(jù)位以生成第一到第八延遲數(shù)據(jù)位；對所接收的輸入數(shù)據(jù)位和第三、第五、第六、第七及第八延遲數(shù)據(jù)位進行異或運算以生成第一碼元；對所接收的輸入數(shù)據(jù)位和第一、第二、第三、第五、第六及第八延遲數(shù)據(jù)位進行異或運算以生成第二碼元；對所接收的輸入數(shù)據(jù)位和第二、第三、第五及第八延遲數(shù)據(jù)位進行異或運算以生成第三碼元；對所接收的輸入數(shù)據(jù)位和第一、第四、第五、第六、第七及第八延遲數(shù)據(jù)位進行異或運算以生成第四碼元；對所接收的輸入數(shù)據(jù)位和第一、第四、第六及第八延遲數(shù)據(jù)位進行異或運算以生成第五碼元；以及對所接收的輸入數(shù)據(jù)位和第一、第二、第四、第六、第七及第八延遲數(shù)據(jù)位進行異或運算以生成第六碼元。通過結(jié)合附圖對本發(fā)明進行如下詳細描述，本發(fā)明的上述和其他目的、特性、優(yōu)點將會變得更加清楚，其中圖1是說明用于常規(guī)多載波CDMA通信系統(tǒng)的前向鏈路的示圖；圖2是說明圖1所示前向鏈路的基本信道結(jié)構(gòu)的示圖；圖3是說明在同一頻帶中多載波信道覆蓋在IS-95信道上的情況下，工S-95信道頻帶和多載波信道頻帶的傳輸功率分配的示圖；圖4示圖說明的狀態(tài)是，由于系統(tǒng)傳輸功率或傳輸容量的限制，當(dāng)相應(yīng)IS-95信道的傳輸功率增強時，多個載波中一個載波的傳輸功率減弱；圖5示圖說明的狀態(tài)是，由于系統(tǒng)傳輸功率或傳輸容量的限制，當(dāng)相應(yīng)IS-95信道的傳輸功率增強時，多個載波中兩個載波的傳輸功率減弱；圖6示圖說明的是，依照本發(fā)明的實施例，使用信道編碼器和碼元分配器來生成碼元率為1/6的巻積碼的方案；圖7是說明圖6中R=l/6巻積編碼器的詳細示圖；圖8是說明圖6中碼元分配器的詳細示圖；圖9是說明依照本發(fā)明實施例使用信道編碼器和碼元分配器的前向鏈路的一種傳輸模式的示圖；圖10是說明依照本發(fā)明實施例的R=l/3巻積碼之間性能比較的模擬圖；圖11是說明R=l/2巻積碼之間最差性能比較的模擬圖，其中使用編碼率為R=l/3的巻積編碼器的發(fā)生器多項式；圖12是說明用于R=l/6巻積碼的R-l/2約束代碼之間性能比較的模擬圖；和圖13是說明R=l/2約束代碼之間最差性能比較的模擬圖，其中使用具有最高性能的R=l/6巻積編碼器。具體實施方式下面將參考附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行描述。在下列描述中，由于眾所周知的功能或結(jié)構(gòu)會使本發(fā)明在不必要的細節(jié)上變得模糊，所以對其不再進4亍詳細i兌明。在此所使用的術(shù)語"碼元"指的是從編碼器輸出的編碼后的數(shù)據(jù)位。為了便于解釋，假設(shè)多載波通信系統(tǒng)是采用三個載波的三載波CDMA通信系統(tǒng)。在既支持IS-95系統(tǒng)又支持多載波系統(tǒng)的通信系統(tǒng)中，兩個不同系統(tǒng)的傳輸信號覆蓋在同一頻帶上，對編碼后的碼元進行分配以使得對損壞的碼元進行解碼的過程中性能下降減到最小，隨后，分配后的編碼位被指定給各個載波。因此，即使在接收過程中各載波中的一個有干擾，也可以僅對經(jīng)其他載波所傳輸?shù)木幋a位進行解碼，從而改善系統(tǒng)的性能。此外，在前向鏈路中，可使用R=l/6的巻積碼作為信道編碼器。所以，當(dāng)信道編碼器生成R-1/6巻積碼時，很難找到具有良好解碼性能的R=l/6巻積碼。因此，本發(fā)明用于生成具有良好解碼性能的R=l/6巻積碼并且將生成的巻積碼分配給多個載波。依照本發(fā)明生成的巻積碼在多載波CDMA通信系統(tǒng)中和在DS-CDMA通信系統(tǒng)中都具有良好的性能?，F(xiàn)在，對依照本發(fā)明實施例的CDMA通信系統(tǒng)中的生成碼元操作和分配碼元操作進行說明，其中生成碼元是為了使信道性能最佳。為了方便，以下將參考多載波CDMA通信系統(tǒng)對本發(fā)明進行說明。首先，將參照采用三載波的多載波系統(tǒng)中的R=l/6巻積碼。圖6說明依照本發(fā)明實施例的巻積編碼器和碼元分配器。參考圖6,巻積編碼器6Q1對一個輸入數(shù)據(jù)位進行編碼，得到分配給三個載波A、B和C的六個碼元。對于碼元分配，碼元分配器602均勻地將六個輸入位以兩位一組分配給三個載波。碼元分配器602對巻積編碼器601輸出的碼元進行分配，考慮到三個載波有幾個被損壞。通過使用這種碼元分配方法，即使三載波中的一個或兩個載波被損壞，信道解碼的性能下降也可以減現(xiàn)在將對碼元分配器602的設(shè)計方法進行描述。信道編碼后的誤碼率(BER)取決于由信道編碼器編碼后的碼元中受損壞的部分碼元。所以，即使編碼后的碼元被損壞了，性能下降最小的那部分的碼元也被均勻地分配給各載波。因此，即使某一信道的碼元全部都被損壞，信道編碼后BER的增加仍可以,皮減小到最少。另外，在傳輸過程中，從信道編碼器中的一個分支(constituent)編碼器輸出的碼元被分配給各個載波；在解碼過程中，即使某一載波的碼元全被損壞，也仍可以選擇信道解碼器中的一個分支解碼器以使BER較低。按下面的步驟對信道解碼器中的分支解碼器進行選擇。首先，參照具有盡管每數(shù)據(jù)分組單個比特的實現(xiàn)不能提供關(guān)于所感知質(zhì)量的幅度信息，然而多個比特可以提供關(guān)于所感知質(zhì)量或質(zhì)量降級的幅度信息，其實現(xiàn)了脈沖噪聲中的所有類型的統(tǒng)計分析。根據(jù)本發(fā)明的方法可以有利地通過數(shù)字用戶線客戶端設(shè)備(DSLCPE)來執(zhí)行，在此情況下，所接收的數(shù)據(jù)分組對應(yīng)于離散多音頻(DMT)符號。這由權(quán)利要求7限定。由于ADSL中的下行DMT符號以大約每秒4000DMT符號的速度祐JL送，根據(jù)本發(fā)明的比特串因而可以以例如4kbit/s的較低速度在各種ADSL標(biāo)準中定義的PMDEOC信道上被傳送。對于VDSL，由于根據(jù)本發(fā)明的比特串可以在上行以大約4kbit/s或8kbit/s的速率凈皮傳送，因此每秒大約4000DMT符號或8000DMT符號在下行,皮傳送?？蛇x地，如由權(quán)利要求8所定義的，比特串或比特串的壓縮版本可以被傳送到數(shù)字用戶線中央局(DSLCO)中的第一中夾處理單元，所述第一中央處理單元例如是為端接在一個相同DSLAM上的所有DSL線路收集該信息的單一CPU,或者如由權(quán)利要求9所指出的，其是為端接在DSLAM中的一個相同LT板上的所有DSL線路收集該信息的、數(shù)字用戶線中央局(DSLCO)中的每個線路端接(LT)板上的CPU。由權(quán)利要求10定義的根據(jù)本發(fā)明方法的可選特征是，比特串或比特串的壓縮版本可以有規(guī)律地、自主地從遠端網(wǎng)絡(luò)終端,皮傳送到所述第一中央處理單元。在由權(quán)利要求11定義的根據(jù)本發(fā)明方法的可選實施例中，比特串或比特串的壓縮版本的傳送由所述第一中央處理單元有規(guī)律地、自主地請求。在由權(quán)利要求12定義的根據(jù)本發(fā)明的方法的又一可選實施例中，在生成比特串之后，指示信號,皮發(fā)送到所述第一中央處理單元，并且比特串或比特串的壓縮版本在所述第一中央處理單元的請求下被發(fā)送到該第一中央處理單元。概括地說，壓縮或未壓縮比特串至所述第一中央處理單元的傳送可以在該第一中央處理單元的請求下、或在遠端終端與該第一中央處理單元之<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>在表1中，第一項"表示cU7.^并且以下都用作這種意思。供參考的是，當(dāng)所述代碼與IS-95代碼按照BER上限公式的第一項進行比較時，第一和第八代碼的性能優(yōu)于IS-95代碼，第三、第四、第五和第六代碼的性能與IS-95代碼相類似，第二和第七代碼的性能比IS-95代碼差。因此，最好采用第八(或第一)代碼。同時，存在四種或更多種代碼其分支代碼之間的自由距離是12、12和10;在這些代碼中，按照BER上限公式第一項，較優(yōu)良的代碼的發(fā)生器多項式為(g"g"g》=(515，567,677)。圖10所示的是，在多載波系統(tǒng)(三載波)具有最優(yōu)性能、各載波沒有損壞的情況下，AWGN(AdditiveWhiteGaussianNoise,加性白高斯噪聲)環(huán)境中R=l/3巻積碼性能的模擬結(jié)果。在下列描述中，圖11—13的模擬都是在AWGN環(huán)境下進行的。<情況1>表示現(xiàn)有IS-95系統(tǒng)的R=l/3巻積碼，<情況2>和<情況3>表示用上述方法所查找到的R=l/3巻積碼。<情況1>IS—95(g)=557,g2=663,g3=711)—dr,ec=18dfiee(g2，g3)=12driee(g2,g3)=10現(xiàn)在將對R-l/3巻積碼應(yīng)用于三載波系統(tǒng)并且三載波中的某一個被損壞(或丟失)的情況進行描述。盡管原始編碼率為1/3，但是某個載波的丟失導(dǎo)致編碼率等于1/2。因此，圖11所示的是1/2巻積碼的模擬結(jié)果，該1/2巻積碼使用的是用于1/3巻積碼的發(fā)生器多項式。在圖11中，各種情況可由下列<情況1〉到<情況4>解釋。圖11表示R=l/2巻積碼的最差性能圖，該R-l/2巻積碼使用的是用于R=l/3巻積碼的發(fā)生器多項式。<情況1〉最優(yōu)1/2巻積碼—gl=561，g2=753，drree(gl,g2)=12<情況2〉三個R-l/2巻積碼中的最差性能gt-557，g尸711，其中R=l/2巻積碼使用的是用于IS-95系統(tǒng)R=l/3巻積碼的發(fā)生器多項式(557,663，711)—發(fā)生惡性錯誤傳播〈情況3〉某一個R-l/2巻積碼的最差性能g嚴731,g尸615(Ug"g2)-11),其中R=l/2巻積碼使用的是用于R-l/3巻積碼的發(fā)生器多項式(:731，615,537)〈情況4〉某一個R4/2巻積碼的最差性能g嚴567,g產(chǎn)677(Ug"g2)-10),其中R4/2巻積碼使用的是用于R-l/3巻積碼的發(fā)生器多項式(515,567,677)當(dāng)采用R=l/3巻積碼的三載波系統(tǒng)中某個載波被損壞，則編碼率變成等于R=l/2。在這種情況下，使用下面的碼元刪除矩陣，通過將最初的R=l/3巻積碼適當(dāng)分配給三個載波，找到用于碼元分配器的碼元分配方法，從而即使編碼率變成R=l/2,也能使性能下降減到最小。采用最簡單的方法生成下面兩個碼元刪除矩陣。在下面的碼元刪除矩陣中，"0"意味著為其提供相應(yīng)碼元的載波被損壞的情況，而'T'意味著為其提供相應(yīng)碼元的載波未被損壞的情況。也就是說，這意味著對應(yīng)于"0"的碼元都被分配給在傳輸過程中被損壞的某個載波的情況。因此，選擇下面各種模式的碼元刪除矩陣之一，即使某個載波被損壞也能使性能下降減到最小，并且碼元分配器602使用所選擇的模式為各個載波提供碼元。下列為碼元刪除矩陣，用于查找碼元分配器602所采用的模式。〈情況2〉g,-731,g產(chǎn)615，g,=537—d"ee=18dr,",(g"g2)=ll,drree(gt,g3)=ll,〈情況3〉g嚴515,g2=567,g3=677—dlree=18Kg,,g2)=n,Kg"g3)=i2,<formula>formulaseeoriginaldocumentpage14</formula>采用ra序列通過二階GF(3)生成一個長度-8的m序列。對于第九巻積碼，生成序列U,2,0,2，2,1,0,1,2},然后采用這個序列生成下面的碼元刪除矩陣D3。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage14</formula>此外，通過對碼元刪除矩陣D3進行行變換，生成下面的碼元刪除矩陣D4和<formula>formulaseeoriginaldocumentpage14</formula>另外，經(jīng)采用隨機數(shù)通過GF(3)生成15個隨機數(shù)來得到序列(2,1,0，1，1,0，1,2,1,0,0,0，2,1,2},并且采用上述序列可以創(chuàng)建下面的碼元刪除矩陣D6。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage14</formula>如同釆用m序列的方法，通過行變換也可以生成下列的碼元刪除矩陣D7和<formula>formulaseeoriginaldocumentpage14</formula>下面，將對碼元率為1/6的巻積碼進行描述。K=9、R4/6的巻積碼的自由距離為dh.K=37。在通過隨機地改變發(fā)生器多項式g,、g2.....g6對自由距離d^=37的巻積碼進行查找的過程中，應(yīng)滿足下列條件。第一，它應(yīng)該是一個具有良好的編碼性能的1(=1/6巻積碼。第二，考慮到三載波系統(tǒng)的三載波中的某一個被損壞的情況，它應(yīng)該是一個具有良好的編碼性能的R=l/4巻積碼，并具有發(fā)生器多項式(g,，g2,g,,g4)、(g,,g2,g5,gj和(g3,g4,g5,gj。第三，考慮到三載波系統(tǒng)的三載波中的兩個被損壞的情況，它應(yīng)該是一個具有良好的編碼性能的R=l/2巻積碼，并具有發(fā)生器多項式(g,，g2)、(gi,g4)和(g;,g")。在上述三個條件的第二和第三條件中，規(guī)定多載波系統(tǒng)中巻積碼的六個輸出位每兩位一組被分配給三載波，即使三載波中的一個或兩個完全中斷，性能下降也能減到最小。從這點來看，R=l/4巻積碼和R-1/2巻積碼最好有最大的自由距離。從下列描述中將明確一種查找滿足第三條件的R=l/2巻積碼的方法。存在35個具有R=l/2、K=9和d「iee-12的非惡性巻積碼。給出BER的上限公式如下，決定BER的最重要項D"的系數(shù)d2的取值范圍從33到123,(顏)T(D,I)|w=c12D12+cnD13+...首先，對于R=l/6巻積碼，存在180個滿足第三條件且具有d"M=37的巻積碼。假設(shè)Ug2i—bg2i—12。在此，存在58個巻積碼，其中R=l/6巻積碼的BER上限公式的第一項具有系數(shù)c3，=l。下列是在性能驗證之后從所述58個巻積碼中選出的R=l/6巻積碼。1)(457，755,551，637，523，727):C.18==4(N0=4)2)(457,755,551，637，625，727):=4(N0=:3)3)(457，755,455，763，625，727):C〗s==4(N0=:5)4)(515,677,453,755,551,717):C38==6(N0==7)5)(515，677,453，755,551,717):C38==6(N0=:9)6)(515,677,557,651，455,747):C',8==6(N0==11)7)(457，755,465,753,551,637):C〗8==6(NO:13)8)(515,677，551,717,531,657):=8(N0==27)9)(515,677，455,747，531,657):=8(N0==29)10)(453，755,557,751,455,747)::c38=歸0=511)(545,773，557,651,551,717):"=12(N0=51)12)(453,755,457,755，455,747):"=20(冊=57)下列是從這12個性能已驗證的1/6巻積碼中選出的5個具有優(yōu)良的解碼'!生能的R=l/6巻積碼。1)(457，755,551，637,523，727)Cm=4(NO=1)2)(515，677,453，755，551,717)C化=6(N0==7)3)(545，773,557,651，455,747)=6(N0=:8)4)(515,677，557,651,455,747)c，』=6(N0==11)5)(515,677,455，747,531,657)=8(N0==29)R=l/2巻積碼的性能被驗證，其中R-l/2巻積碼使用的是用于R-l/6巻積碼的五個發(fā)生器多項式，而且，R=l/4巻積碼的性能也被驗證，其中R-1/4巻積碼使用的是用于R=l/6巻積碼的五個發(fā)生器多項式。首先，參考表2說明用于R=l/2巻積碼的傳遞函數(shù)，其中，發(fā)生器多項式用八進制數(shù)表示。[表2]<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>通過驗證表2中各個R=l/2巻積碼的性能來查找具有最高性能的R=l/2巻積碼。另外，將所述R=l/2巻積碼的性能與用于IS-95系統(tǒng)的最佳R=l/2巻積碼的性能進行比較。<情況1〉發(fā)生器多項式—(435，657)8，NO=l,c12=33<情況2〉發(fā)生器多項式—(561,753)8，NO=2,c12=33，用于IS-95標(biāo)準的最佳R=l,/2巻積碼<情況3>發(fā)生器多項式—(557，751)s，NO=7,c12=40<情況4〉發(fā)生器多項式4(453，755kNO=9，c12=40〈情況5〉發(fā)生器多項式—(471，673)8,NO=ll,c12=507、根據(jù)權(quán)利要求1所述降低方法，其特征在于，所述前綴載波集合有三種。8、根據(jù)權(quán)利要求1所述降低方法，其特征在于，所述步驟A)中選擇分配是順序選擇前綴載波集合中第一個前綴偽噪聲碼序列或隨機選擇。9、根據(jù)權(quán)利要求1所述降低方法，其特征在于，所述步驟B)中組網(wǎng)頻率復(fù)用方式定義為cxnxs,其中c為每簇中的基站數(shù)，n是頻率復(fù)用的總信道數(shù)，s是每基站的扇區(qū)數(shù)，具體是lxlx3、lxlxl、1x3x3、2x6x3或4xl2x3。10、根據(jù)權(quán)利要求1所述降低方法，其特征在于，所述步驟C)采用遍歷或鄰域搜索算法。<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>參考表3，采用5個具有優(yōu)良解碼性能的R=l/6巻積碼的R=l/2分支代碼的最差性能如下。<情況1〉具有發(fā)生器多項式(457,755，551,637，523，727)K—(523,727)s、c,尸68的R=l/6巻積碼(N(M)的最差性能〈情況2〉具有發(fā)生器多項式(515，677，453,755，551,717)r(515，677)8、c12=38的R=l/6巻積碼(NO=7)的最差性能<情況3〉具有發(fā)生器多項式(545，773，557，651，455,747)8—(545，773)s、c12=38的R=l/6巻積碼(N0=8)的最差性能<情況4〉具有發(fā)生器多項式(551,677,557,651,455,747)8—(551，677)8、d尸38的R=l/6巻積碼(NO-ll)的最差性能〈情況5〉具有發(fā)生器多項式(515,677,455，747,531,657)8—(515,677)8、d尸38的R=l/6巻積碼(NO=29)的最差性能R=l/4分支代碼的最差性能如下，其中R=l/4分支代碼采用已對R=l/2分支代碼驗證過性能的R=l/6巻積碼。<情況1>具有發(fā)生器多項式(457,755,551,637,523,727)8—(551,637，523,727)s、c2,5的R=l/6巻積碼(NO=l)的最差性能<情況2〉具有發(fā)生器多項式(515,677,453,755,551,717^—(515，677,551,717)8、"=2的R=l/6巻積碼(NO=7)的最差性能<情況3>具有發(fā)生器多項式(545,773，557,651，455，747)8—(545,773,455,747)8、的R-l/6巻積碼(NO=8)的最差性能<情況4〉具有發(fā)生器多項式(551,677，557,651，455，747)s—(551,677,557,651)8、c24=4的R-1/6巻積碼(N0=11)的最差性能<情況5>具有發(fā)生器多項式(515，677,455，747，531,657)8—(515,677,531,657)8、c24=6的R-1/6巻積碼(NO=29)的最差性能圖13表示R-l/2分支代碼最差性能之間的比較，其中R4/2分支代碼采用最高性能的R-1/6巻積碼。下面是兩個具有良好解碼性能的R=l/6巻積碼，是從以上述方式對各種情況進行性能驗證后的R-1/6巻積碼中選出的。1)(515，677,453，755,551,717)8:c38=6(N0=7)2)(545,773，557,651,455,747)8:c38=6(N0-8)此外，為了查找到用于三載波系統(tǒng)的碼元刪除模式，考慮各種不同的碼元刪除矩陣用于某一個載波損壞的情況，即，R=l/6巻積碼變成R=l/4巻積碼的情況。查找碼元刪除矩陣模式的原因與對于R=l/3巻積碼所說明的原因相同。下列矩陣可用作碼元刪除矩陣的模式，用于對R=l/6巻積碼分配碼元的方法。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage21</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage22</formula>考慮到三載波系統(tǒng)中兩個載波被損壞的情況，下列的碼元刪除矩陣模式可用于對R=l/2碼元刪除的巻積碼的分配碼元方法中，其中R-l/2碼元刪除的巻積碼使用的是具有良好解碼性能的R=l/6巻積碼的發(fā)生器多項式。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage22</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage23</formula>參考圖6，表示出依據(jù)本發(fā)明實施例的巻積編碼器601和碼元分配器602。在示范性的實施例中，巻積編碼器601具有R=l/6的編碼率并采用(545,773，557,651，455,747)的發(fā)生器多項式。R=l/6巻積編碼器的詳細結(jié)構(gòu)如圖7所示。參考圖7,—旦接收到輸入數(shù)據(jù)，延遲器711-A到711-H便順序地延遲各輸入數(shù)據(jù)位。在各輸入數(shù)據(jù)位的順序延遲期間，異或門721-A到721F輸出編碼后的碼元。圖7中編碼后的碼元被提供給具有圖8所示結(jié)構(gòu)的碼元分配器602。參考圖8,碼元分配器602由開關(guān)811-A和811-B實現(xiàn)。在圖8中，當(dāng)控制開關(guān)811-A和811-B的時鐘的碼元率超過碼元分配器602的碼元率的六倍時，就可以無碼元丟失地分配碼元。也就是說，開關(guān)811-A順序地接收輸入的碼元gi、g2、g3、g4、g5、g!、g2、g3、…，而且開關(guān)811-B將輸入的碼元分配纟合輸出節(jié)點"、c2、c3、C,、C5和C"圖9表示包含圖6所示的信道編碼器601和碼元分配器602的傳輸方案。參考圖9,首先向第一到第四CRC發(fā)生器911一914將特定位數(shù)的CRC數(shù)據(jù)加到輸入數(shù)據(jù)。具體地說，12位CRC加入第一速率的172位數(shù)據(jù)中；8位CRC加入第二速率的80位數(shù)據(jù)中；6位CRC加入第三速率的40位數(shù)據(jù)中；6位CRC加入第四速率的16位數(shù)據(jù)中。第一到第四尾標(biāo)位發(fā)生器921—924將8個尾標(biāo)位加入到已添加CRC的數(shù)據(jù)中。因此，第一尾標(biāo)位發(fā)生器921輸出192位；第二尾標(biāo)位發(fā)生器922輸出96位；第三尾標(biāo)位發(fā)生器923輸出54位；第四尾標(biāo)位發(fā)生器924輸出30位。第一到第四編碼器931—934對從第一到第四尾標(biāo)位發(fā)生器921—924輸出的數(shù)據(jù)分別進行編碼。在此，可以使用K=9、R=l/6巻積編碼器作為編碼器931—934。在這種情況下，第一編碼器931將從第一尾標(biāo)位發(fā)生器921輸出的192位數(shù)據(jù)編碼成全速率的1152碼元；第二編碼器932將從第二尾標(biāo)位發(fā)生器922輸出的96位數(shù)據(jù)編碼成1/2速率的576碼元；第三編碼器933將從第三尾標(biāo)位發(fā)生器923輸出的54位數(shù)據(jù)編碼成約為1/4速率的324碼元；第四編碼器934將從第四尾標(biāo)位發(fā)生器924輸出的30位數(shù)據(jù)編碼成約為1/8速率的180碼元。第一到第四碼元分配器941—944對從編碼器931—934輸出的碼元分別進行分配。在此，為了進行碼元分配，信道控制器(未表示出)產(chǎn)生控制信號來分配信道已編碼的位，從而，當(dāng)在同一頻帶上已編碼的碼元覆蓋在另一不同系統(tǒng)的碼元上進行傳輸時，在對接收到的損壞位進行解碼的過程中性能下降減到最小。碼元分配器941—944然后將從編碼器931—934輸出的碼元依據(jù)控制信號分別分配給相應(yīng)的載波。速率匹配器951—953中每個都包括碼元轉(zhuǎn)發(fā)器和碼元刪除設(shè)備。速率匹配器951—953將相應(yīng)碼元分配器942—944輸出碼元的速率與碼元分配器941輸出碼元的速率進行匹配。第一到第四信道交錯器961—964對從碼元分配器941和速率匹配器951—953輸出的碼元分別進行交4晉處理。對于DS-CDMA通信系統(tǒng)，可以去掉圖9中的碼元分配器941_944。如上所述，在采用頻率覆蓋方法的多載波系統(tǒng)中，各個載波依據(jù)現(xiàn)有IS-95系統(tǒng)頻帶的加載情況而具有有限的傳輸功率，這會導(dǎo)致在一個或多個頻帶上接收到的數(shù)據(jù)發(fā)生丟失現(xiàn)象。為了解決這個問題，通過采用用于信道編碼器的發(fā)生器多項式及碼元分配方法，就可以對于由于載波丟失而發(fā)生的數(shù)據(jù)丟失提供一個高的編碼增益，從而防止BER的下降。盡管已參照其特定的優(yōu)選實施例描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對其進行形式和細節(jié)的各種修改。權(quán)利要求1、一種信道編碼設(shè)備，包括多個延遲器，用于延遲輸入數(shù)據(jù)位以生成第一到第八延遲數(shù)據(jù)位；第一運算器，用于對所述輸入數(shù)據(jù)位和第三、第五、第六、第七及第八延遲數(shù)據(jù)位進行異或運算以生成第一碼元；第二運算器，用于對所述輸入數(shù)據(jù)位和第一、第二、第三、第五、第六及第八延遲數(shù)據(jù)位進行異或運算以生成第二碼元；第三運算器，用于對所述輸入數(shù)據(jù)位和第二、第三、第五及第八延遲數(shù)據(jù)位進行異或運算以生成第三碼元；第四運算器，用于對所述輸入數(shù)據(jù)位和第一、第四、第五、第六、第七及第八延遲數(shù)據(jù)位進行異或運算以生成第四碼元；第五運算器，用于對所述輸入數(shù)據(jù)位和第一、第四、第六及第八延遲數(shù)據(jù)位進行異或運算以生成第五碼元；以及第六運算器，用于對所述輸入數(shù)據(jù)位和第一、第二、第四、第六、第七及第八延遲數(shù)據(jù)位進行異或運算以生成第六碼元。2、一種用于碼分多址通信系統(tǒng)的信道傳輸設(shè)備，包括如權(quán)利要求1所述的信道編碼器；信道交錯器，用于接收碼元并對接收到的碼元進行信道交錯處理；正交調(diào)制器，用于通過將所分配的碼元乘以信道的正交碼，來生成正交調(diào)制的信號；以及擴展器，用于通過將所述正交調(diào)制的信號乘以擴展碼來生成擴展信號。3、一種用于碼分多址通信系統(tǒng)的信道編碼方法，包括以下步驟移位地延遲輸入數(shù)據(jù)位以生成第一到第八延遲數(shù)據(jù)位；對所接收的輸入數(shù)據(jù)位和第三、第五、第六、第七及第八延遲數(shù)據(jù)位進行異或運算以生成第一碼元；對所接收的輸入數(shù)據(jù)位和第一、第二、第三、第五、第六及第八延遲數(shù)據(jù)位進行異或運算以生成第二碼元；對所接收的輸入數(shù)據(jù)位和第二、第三、第五及第八延遲數(shù)據(jù)位進行異或運算以生成第三碼元；對所接收的輸入數(shù)據(jù)位和第一、第四、第五、第六、第七及第八延遲數(shù)單元中的用于在直到比特串被所述第二中央處理單元請求之前存儲該比特串的充足的存儲容量?？蛇x地，如由權(quán)利要求21所定義的，根據(jù)本發(fā)明的用于監(jiān)控脈沖噪聲的方法可以包括以下附加步驟-生成一個或多個后續(xù)比特串；-將后續(xù)比特串或其壓縮版本也傳送到所述第一中央處理單元；以及-將比特串和一個或多個后續(xù)比特串或其壓縮版M儲在位于所述第一中央處理單元的先入先出存儲器中。這樣，通過在所述第一處理單元中或其附近實現(xiàn)FIFO，對遠程終端中的比特串的存儲需求可以減少。因此，差錯或更一般地說指示所感知接收質(zhì)量的信息可以被分組為有可能被標(biāo)記時間的記錄。這些記錄作為后續(xù)比特串被傳送到所述第一中央處理單元，它們在所述第一中央處理單元中被存儲在存儲器中。這種記錄的中央存儲將最小化對遠程終端的存儲需求。利用所述第一中央處理單元中或其附近的FIFO的實現(xiàn)在比特串可以在第二中央處理單元的請求下4皮轉(zhuǎn)發(fā)給該第二中央處理單元的情況下也是優(yōu)選的。為將比特串從所述第一中央處理單元轉(zhuǎn)發(fā)到駐留在網(wǎng)絡(luò)管理器中的第二中央處理單元，如由權(quán)利要求22所指出的，比特串和后續(xù)比特串中的一個或多個可以被一次傳送。之后，如由權(quán)利要求23所指明的，所傳送比特串可以從所述第一中央處理單元中或其附近的FIFO存儲器中立即被移除，或者如由權(quán)利要求24所定義的，可以僅在確認了所述第二中央處理單元的正確接收之后才從該FIFO存儲器中被移除。為防止所述FIFO存儲器的溢出，如由權(quán)利要求25所定義的，最舊的比特串(或另一比特串選擇)可以從所述FIFO存儲器被丟棄。這些可選特征的優(yōu)點類似于上面就遠程終端中存在用于在從遠程終端向所述第一中央處理單元傳送之前存儲比特串和后續(xù)比特串的FIFO存儲器而闡述的優(yōu)點。由權(quán)利要求26定義的根據(jù)本發(fā)明的用于監(jiān)控脈沖噪聲的方法的另一可選特征是比特串可以在傳送到所述第一中央處理單元之前通過無損壓縮全文摘要提供一種在CDMA通信系統(tǒng)中使信道解碼過程中由于較差鏈路環(huán)境引起的性能下降被減到最小的信道編碼設(shè)備、信道傳輸設(shè)備和信道編碼方法。信道編碼設(shè)備包括多個延遲器和第一至第六運算器。多個延遲器延遲輸入數(shù)據(jù)位以生成第一到第八延遲數(shù)據(jù)位。第一至第六運算器對輸入數(shù)據(jù)位和延遲數(shù)據(jù)位進行異或運算以分別生成第一至第六碼元。文檔編號H04J13/00GK101222293SQ200810002649公開日2008年7月16日申請日期1999年5月31日優(yōu)先權(quán)日1998年5月30日發(fā)明者盧宗善,姜熙原,孔駿鎮(zhèn),樸昌洙,梁景喆,金宰烈申請人:三星電子株式會社