(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
５ビットからなる入力情報ビット列を１２符号化シンボルからなる(１２、５)符号語に符号化する装置において、
前記入力情報ビット列を入力し１６符号化シンボルからなる１次リード・マラー符号語を生成するリード・マラー符号器と；
前記１次リード・マラー符号語を構成する１６符号化シンボルの列のうち１、３、５、７、９、１１番目の符号化シンボルより選択された一つの符号化シンボルから連続する４個の符号化シンボルをパンクチュアリングすることによって最適の(１２、５)符号語を出力するパンクチュアと；を含むことを特徴とする符号化装置。
【請求項２】
前記パンクチュアは、１番目、２番目、３番目および４番目の符号化シンボルをパンクチュアすることを特徴とする請求項１記載の符号化装置。
【請求項３】
前記リード・マラー符号器は、
前記５ビットからなる入力情報ビット列のうち４ビットにそれぞれ関連した基底直交符号Ｗ１、Ｗ２、Ｗ４およびＷ８をかけて１６符号化シンボルからなる直交符号語を発生する直交符号語生成器と；
いずれも１である信号を発生する符号発生器と；
前記入力情報ビット列のうち残り１ビットと前記いずれも１である信号の乗算結果と、前記直交符号語とを排他的に加算して前記直交符号語の位相が反転された１６符号化シンボルである前記１次リード・マラー符号語を出力する加算器と；を含むことを特徴とする請求項１記載の符号化装置。
【請求項４】
５ビットからなる入力情報ビット列を１２符号化シンボルからなる(１２、５)符号語に符号化する方法において、
前記入力情報ビット列を入力し１６符号化シンボルからなる１次リード・マラー符号語を生成する過程と；
前記１次リード・マラー符号語を構成する１６符号化シンボルの列のうち１、３、５、７、９、１１番目の符号化シンボルより選択された一つの符号化シンボルから連続する４個の符号化シンボルをパンクチュアリングすることによって最適の(１２、５)符号語を出力する過程と；を含むことを特徴とする符号化方法。
【請求項５】
前記４個の符号化シンボルは、１番目、２番目、３番目および４番目の符号化シンボルであることを特徴とする請求項４記載の符号化方法。
【請求項６】
前記１次リード・マラー符号語を生成する過程は、
前記５ビットからなる入力情報ビット列のうち４ビットにそれぞれ関連した基底直交符号Ｗ１、Ｗ２、Ｗ４およびＷ８をかけて１６符号化シンボルからなる直交符号語を発生する過程と；
前記入力情報ビット列のうち残り１ビットといずれも１である信号を乗算する過程と；
前記乗算結果を前記直交符号語と加算して前記直交符号語の位相が反転された１６符号化シンボルである前記１次リード・マラー符号語を出力する過程と；を含むことを特徴とする請求項４記載の符号化方法。
【請求項７】
５ビットからなる入力情報ビット列を１２符号化シンボルからなる(１２、５)符号語に符号化する装置において、
前記入力情報ビット列を入力し１６符号化シンボルからなる１次リード・マラー符号語を生成するリード・マラー符号器と；
前記１次リード・マラー符号語を構成する１６符号化シンボルの列のうち２、３、６、７番目の符号化シンボルより選択された一つの符号化シンボルと、前記選択された符号化シンボルから始まって２の間隔を有する３個の符号化シンボルとをパンクチュアリングすることによって最適の(１２、５)符号語を出力するパンクチュアと；を含むことを特徴とする符号化装置。
【請求項８】
前記パンクチュアは、２番目、４番目、６番目および８番目の符号化シンボルをパンクチュアすることを特徴とする請求項７記載の符号化装置。
【請求項９】
前記リード・マラー符号器は、
前記５ビットからなる入力情報ビット列のうち４ビットにそれぞれ関連した基底直交符号Ｗ１、Ｗ２、Ｗ４およびＷ８をかけて１６符号化シンボルからなる直交符号語を発生する直交符号語生成器と；
いずれも１である信号を発生する符号発生器と；
前記入力情報ビット列のうち残り１ビットと前記いずれも１である信号の乗算結果と、前記直交符号語とを排他的に加算して前記直交符号語の位相が反転された１６符号化シンボルである前記１次リード・マラー符号語を出力する加算器と；を含むことを特徴とする請求項７記載の符号化装置。
【請求項１０】
５ビットからなる入力情報ビット列を１２符号化シンボルからなる(１２、５)符号語に符号化する方法において、
前記入力情報ビット列を入力し１６符号化シンボルからなる１次リード・マラー符号語を生成する過程と；
前記１次リード・マラー符号語を構成する１６符号化シンボルの列のうち２、３、６、７番目の符号化シンボルより選択された一つの符号化シンボルと、前記選択された符号化シンボルから始まって２の間隔を有する３個の符号化シンボルとをパンクチュアリングすることによって最適の(１２、５)符号語を出力する過程と；を含むことを特徴とする符号化方法。
【請求項１１】
前記１６符号化シンボルの列のうちパンクチュアされるシンボルは、２番目、４番目、６番目および８番目の符号化シンボルであることを特徴とする請求項１０記載の符号化方法。
【請求項１２】
前記１次リード・マラー符号語を生成する過程は、
前記５ビットからなる入力情報ビット列のうち４ビットにそれぞれ関連した基底直交符号Ｗ１、Ｗ２、Ｗ４およびＷ８をかけて１６符号化シンボルからなる直交符号語を発生する過程と；
前記入力情報ビット列のうち残り１ビットといずれも１である信号を乗算する過程と；
前記乗算結果を前記直交符号語と加算して前記直交符号語の位相が反転された１６符号化シンボルである前記１次リード・マラー符号語を出力する過程と；を含むことを特徴とする請求項１０記載の符号化方法。
【請求項１３】
５ビットからなる入力情報ビット列を１２符号化シンボルからなる(１２、５)符号語に符号化する装置において、
前記入力情報ビット列を入力し１６符号化シンボルからなる１次リード・マラー符号語を生成するリード・マラー符号器と；
前記１次リード・マラー符号語を構成する１６符号化シンボルの列のうち０、１、２、４、５、６番目の符号化シンボルより選択された一つの符号化シンボルと、前記選択された符号化シンボルから始まって３の間隔を有する３個の符号化シンボルとをパンクチュアリングすることによって最適の(１２、５)符号語を出力するパンクチュアと；を含むことを特徴とする符号化装置。
【請求項１４】
前記パンクチュアは、０番目、３番目、６番目および９番目の符号化シンボルをパンクチュアすることを特徴とする請求項１３記載の符号化装置。
【請求項１５】
前記リード・マラー符号器は、
前記５ビットからなる入力情報ビット列のうち４ビットにそれぞれ関連した基底直交符号Ｗ１、Ｗ２、Ｗ４およびＷ８をかけて１６符号化シンボルからなる直交符号語を発生する直交符号語生成器と；
いずれも１である信号を発生する符号発生器と；
前記入力情報ビット列のうち残り１ビットと前記いずれも１である信号の乗算結果と、前記直交符号語とを排他的に加算して前記直交符号語の位相が反転された１６符号化シンボルである前記１次リード・マラー符号語を出力する加算器と；を含むことを特徴とする請求項１３記載の符号化装置。
【請求項１６】
５ビットからなる入力情報ビット列を１２符号化シンボルからなる(１２、５)符号語に符号化する方法において、
前記入力情報ビット列を入力し１６符号化シンボルからなる１次リード・マラー符号語を生成する過程と；
前記１次リード・マラー符号語を構成する１６符号化シンボルの列のうち０、１、２、４、５、６番目の符号化シンボルより選択された一つの符号化シンボルと、前記選択された符号化シンボルから始まって３の間隔を有する３個の符号化シンボルとをパンクチュアリングすることによって最適の(１２、５)符号語を出力する過程と；を含むことを特徴とする符号化方法。
【請求項１７】
前記１６符号化シンボルの列のうちパンクチュアされるシンボルは、０番目、３番目、６番目および９番目の符号化シンボルであることを特徴とする請求項１６記載の符号化方法。
【請求項１８】
前記１次リード・マラー符号語を生成する過程は、
前記５ビットからなる入力情報ビット列のうち４ビットにそれぞれ関連した基底直交符号Ｗ１、Ｗ２、Ｗ４およびＷ８をかけて１６符号化シンボルからなる直交符号語を発生する過程と；
前記入力情報ビット列のうち残り１ビットといずれも１である信号を乗算する過程と；
前記乗算結果を前記直交符号語と加算して前記直交符号語の位相が反転された１６符号化シンボルである前記１次リード・マラー符号語を出力する過程と；を含むことを特徴とする請求項１６記載の符号化方法。
【請求項１９】
６ビットからなる入力情報ビット列を２４符号化シンボルからなる(２４、６)符号語に符号化する装置において、
前記入力情報ビット列を入力し３２符号化シンボルからなる１次リード・マラー符号語を生成するリード・マラー符号器と；
前記１次リード・マラー符号語を構成する３２符号化シンボルの列のうち、２番目の符号化シンボル位置と６番目の符号化シンボル位置と１０番目の符号化シンボル位置より一つを選択し、前記選択された位置の符号化シンボルと前記選択された位置の符号化シンボルから始まって３の間隔を有する位置の６個の符号化シンボルと前記６個の符号化シンボルのうち最後のシンボルから１の間隔を有する位置の符号化シンボルとをパンクチュアすることによって最適の(２４、６)符号語を出力するパンクチュアと；を含むことを特徴とする符号化装置。
【請求項２０】
前記パンクチュアは、２番目、５番目、８番目、１１番目、１４番目、１７番目、２０番目および２１番目の符号化シンボルをパンクチュアすることを特徴とする請求項１９記載の符号化装置。
【請求項２１】
前記リード・マラー符号器は、
前記６ビットからなる入力情報ビット列のうち５ビットにそれぞれ関連した基底直交符号Ｗ１、Ｗ２、Ｗ４、Ｗ８およびＷ１６をかけて３２符号化シンボルからなる直交符号語を発生する直交符号語生成器と；
いずれも１である信号を発生する符号発生器と；
前記入力情報ビット列のうち残り１ビットと前記いずれも１である信号の乗算結果と、前記直交符号語とを排他的に加算して前記直交符号語の位相が反転された３２符号化シンボルである前記１次リード・マラー符号語を出力する加算器と；を含むことを特徴とする請求項１９記載の符号化装置。
【請求項２２】
６ビットからなる入力情報ビット列を２４符号化シンボルからなる(２４、６)符号語に符号化する方法において、
前記入力情報ビット列を入力し３２符号化シンボルからなる１次リード・マラー符号語を生成する過程と；
前記１次リード・マラー符号語を構成する３２符号化シンボルの列のうち、２番目の符号化シンボル位置と６番目の符号化シンボル位置と１０番目の符号化シンボル位置より一つを選択し、前記選択された位置の符号化シンボルと前記選択された位置の符号化シンボルから始まって３の間隔を有する位置の６個の符号化シンボルと前記６個の符号化シンボルのうち最後のシンボルから１の間隔を有する位置の符号化シンボルとをパンクチュアすることによって最適の(２４、６)符号語を出力する過程と；を含むことを特徴とする符号化方法。
【請求項２３】
前記３２符号化シンボルの列のうちパンクチュアされるシンボルは、２番目、５番目、８番目、１１番目、１４番目、１７番目、２０番目および２１番目の符号化シンボルであることを特徴とする請求項２２記載の符号化方法。
【請求項２４】
前記１次リード・マラー符号語を生成する過程は、
前記６ビットからなる入力情報ビット列のうち５ビットにそれぞれ関連した基底直交符号Ｗ１、Ｗ２、Ｗ４、Ｗ８およびＷ１６をかけて３２符号化シンボルからなる直交符号語を発生する過程と；
前記入力情報ビット列のうち残り１ビットといずれも１である信号を乗算する過程と；
前記乗算結果を前記直交符号語と加算して前記直交符号語の位相が反転された３２符号化シンボルである前記１次リード・マラー符号語を出力する過程と；を含むことを特徴とする請求項２２記載の符号化方法。
【請求項２５】
１２ビットの符号化シンボルの列を復号化して５ビットの復号化ビット列を出力するための(１２、５)復号化装置において、
１次リード・マラー符号語を構成する１６符号化シンボルの列のうち、１、３、５、７、９、１１番目の符号化シンボルより選択された一つの符号化シンボルから連続する４個の符号化シンボルの位置に対応する前記１２ビットの符号化されたシンボルの列の位置に０を挿入し、１６ビットの符号化シンボルの列を出力するゼロ挿入器と；
前記１６ビットの符号化シンボルの列と１６符号化シンボルの列から構成される全ての１次リード・マラー符号語を比較して信頼度を計算し、前記全ての１次リード・マラー符号語に対応する５ビットの情報ビット列を該当する信頼度の値とともに出力する逆アダマール変換器と；
前記全ての１次リード・マラー符号語の信頼度を比較し、最大の信頼度を有する１次リード・マラー符号語に対応する５ビットの情報ビット列を復号化ビット列として出力する比較器と；を含むことを特徴とする復号化装置。
【請求項２６】
１２ビットの符号化シンボルの列を復号化して５ビットの復号化ビット列を出力するための(１２、５)復号化方法において、
１次リード・マラー符号語を構成する１６符号化シンボルの列のうち、１、３、５、７、９、１１番目の符号化シンボルより選択された一つの符号化シンボルから連続する４個の符号化シンボルの位置に対応する前記１２ビットの符号化されたシンボルの列の位置に０を挿入し、１６ビットの符号化シンボルの列を出力する過程と；
前記１６ビットの符号化シンボルの列と１６符号化シンボルの列から構成される全ての１次リード・マラー符号語を比較して信頼度を計算し、前記全ての１次リード・マラー符号語に対応する５ビットの情報ビット列を該当する信頼度の値とともに出力する過程と；
前記全ての１次リード・マラー符号語の信頼度を比較し、最大の信頼度を有する１次リード・マラー符号語に対応する５ビットの情報ビット列を復号化ビット列として出力する過程と；を含むことを特徴とする復号化方法。
【請求項２７】
２４ビットの符号化シンボルの列を復号化して６ビットの復号化ビット列を出力するための(２４、６)復号化装置において、
１次リード・マラー符号語を構成する３２符号化シンボルの列のうち、２番目の符号化シンボル位置と６番目の符号化シンボル位置と１０番目の符号化シンボル位置より一つを選択し、前記選択された位置の符号化シンボルと前記選択された位置の符号化シンボルから始まって３の間隔を有する位置の６個の符号化シンボルと前記６個の符号化シンボルのうち最後のシンボルから１の間隔を有する位置の符号化シンボルの位置に対応する前記２４ビットの符号化されたシンボルの列の位置に０を挿入し、３２ビットの符号化シンボルの列を出力するゼロ挿入器と；
前記３２ビットの符号化シンボルの列と３２符号化シンボルの列から構成される全ての１次リード・マラー符号語を比較して信頼度を計算し、前記全ての１次リード・マラー符号語に対応する６ビットの情報ビット列を該当する信頼度の値とともに出力する逆アダマール変換器と；
前記全ての１次リード・マラー符号語の信頼度を比較し、最大の信頼度を有する１次リード・マラー符号語に対応する６ビットの情報ビット列を復号化ビット列として出力する比較器と；を含むことを特徴とする復号化装置。
【請求項２８】
２４ビットの符号化シンボルの列を復号化して６ビットの復号化ビット列を出力するための(２４、６)復号化方法において、
１次リード・マラー符号語を構成する３２符号化シンボルの列のうち、２番目の符号化シンボル位置と６番目の符号化シンボル位置と１０番目の符号化シンボル位置より一つを選択し、前記選択された位置の符号化シンボルと前記選択された位置の符号化シンボルから始まって３の間隔を有する位置の６個の符号化シンボルと前記６個の符号化シンボルのうち最後のシンボルから１の間隔を有する位置の符号化シンボルの位置に対応する前記２４ビットの符号化されたシンボルの列の位置に０を挿入し、３２ビットの符号化シンボルの列を出力する過程と；
前記３２ビットの符号化シンボルの列と３２符号化シンボルの列から構成される全ての１次リード・マラー符号語を比較して信頼度を計算し、前記全ての１次リード・マラー符号語に対応する６ビットの情報ビット列を該当する信頼度の値とともに出力する過程と；
前記全ての１次リード・マラー符号語の信頼度を比較し、最大の信頼度を有する１次リード・マラー符号語に対応する６ビットの情報ビット列を復号化ビット列として出力する過程と；を含むことを特徴とする復号化方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通信システムの符号化／復号化に関し、特に、エラー訂正符号を使用する符号分割多重接続方式を採用する移動通信システムにおける符号化／復号化装置およびその方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、符号分割多重接続(ＣＤＭＡ：Code Division Multiple Access)方式を使用する次世代移動通信システムである‘ＩＭＴ２０００(International Mobile Telecommunication 2000)システム’は、音声サービス、画像サービス、データサービスのためのデータと、これらのサービスを行うための制御データとを伝送する。それらのデータを伝送する中に発生するエラーを最小化することはサービス品質を向上させる上で重要であり、前記データを伝送するときに発生するエラーを最小化させるためにデータビット(data bit)のエラーを訂正するエラー訂正符号(Error Correcting Code)を使用する。このようなエラー訂正符号の使用は、伝送されるデータのビットエラーを最小化するためであって、最適のエラー訂正符号を使用するのが重要である。
【０００３】
通常、前記エラー訂正符号には線型符号(Linear code)が使用されるが、この線型符号を使用する理由は、その性能が分析しやすいからである。前記線型符号(Linear Code)の性能を表す尺度(measure)としては、エラー訂正符号の符号語(codeword)のハミング距離(Hamming distance)分布が挙げられる。該ハミング距離は、それぞれの符号語において０でないシンボル(symbol)の個数を意味する。例えば、“０１１１”という任意の符号語を仮定するとき、この符号語に含まれた１の個数が前記符号語“０１１１”のハミング距離となるので前記符号語“０１１１”のハミング距離は３となる。このようなハミング距離値のうち最も小さい値を最小距離(minimum distance)というが、符号語の最小距離が大きければ大きいほど符号語のエラー訂正性能は優れている。言い換えれば、前記“最適の符号”とは、前記符号語のハミング距離値が最小距離となるようにする符号語であって、最適のエラー訂正性能を有する符号を意味するのである。
【０００４】
参照文献、An Updated Table of Minimum-Distance Bounds for Binary Linear Codes(A.E.Brouwer and Tom Verhoeff,IEEE Transactions on information Theory,VOL39,NO.２,MARCH1993)は、符号間の最小距離を開示している。前記符号間の最小距離は、二進線型符号の入力と出力値に依存し、入力情報ビットを符号化して生成される符号化シンボルの数に依存する最適の符号(optimal code)を生成する。
【０００５】
前記参照文献は、入力情報ビットの数が５ビットであり、出力される符号化シンボルの数が１２である(１２、５)線型符号を開示しているが、該(１２、５)線型符号の最適の符号は、最小距離４を有する。したがって、前記(１２、５)線型符号を使用するにあたっては、最小距離４を有する最適符号の使用と、ハードウェアの複雑度を最小化させながらも最小距離４を有する最適符号の生成とを同時に考慮しなければならない。
【０００６】
また、前記参照文献は、入力情報ビットの数が６ビットであり、出力される符号化シンボルの数が２４である(２４、６)線型符号を開示しているが、該(２４、６)線型符号の最適の符号は、最小距離１０を有する。したがって、前記(２４、６)線型符号を使用するにあたっては、最小距離１０を有する最適符号の使用と、ハードウェアの複雑度を最小化させながらも最小距離１０を有する最適符号の生成とを同時に考慮しなければならない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の目的は、エラー訂正符号を使用する移動通信システムにおいて最適の(１２、５)符号語を生成するための符号化装置および方法を提供することにある。
【０００８】
本発明の他の目的は、１６符号化シンボルからなる１次リード・マラー符号語をパンクチュア（puncturing）して最適の(１２、５)符号語を生成するために使用されるパンクチュア位置を決定するための装置および方法を提供することにある。
【０００９】
本発明のさらに他の目的は、エラー訂正符号を使用する移動通信システムにおいて受信される(１２、５)符号語を復号化するための装置および方法を提供することにある。
【００１０】
本発明のさらに他の目的は、エラー訂正符号を使用する移動通信システムにおいて最適の(２４、６)符号語を生成するための符号化装置および方法を提供することにある。
【００１１】
本発明のさらに他の目的は、３２符号化シンボルからなる１次リード・マラー符号語をパンクチュアして最適の(２４、６)符号語を生成するために使用されるパンクチュア位置を決定するための装置および方法を提供することにある。
【００１２】
本発明のさらに他の目的は、エラー訂正符号を使用する移動通信システムにおいて受信される(２４、６)符号語を復号化するための装置および方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の第１見地(aspect)による符号化装置は、５ビットからなる入力情報ビット列を１２符号化シンボルからなる(１２、５)符号語に符号化するためのものであって、リード・マラー符号器を含む。前記リード・マラー符号器は、前記入力情報ビット列を入力し、１６符号化シンボルからなる１次リード・マラー符号語を生成する。パンクチュア（puncturer）は、前記１次リード・マラー符号語を構成する１６符号化シンボルの列のうち１、３、５、７、９、１１番目の符号化シンボルより選択された一つの符号化シンボルから連続する４個の符号化シンボルをパンクチュアすることによって最適の(１２、５)符号語を出力する。
【００１４】
本発明の第２見地による符号化装置は、５ビットからなる入力情報ビット列を１２符号化シンボルからなる(１２、５)符号語に符号化するためのものであって、リード・マラー符号器を含む。前記リード・マラー符号器は、前記入力情報ビット列を入力し、１６符号化シンボルからなる１次リード・マラー符号語を生成する。前記パンクチュアは、前記１次リード・マラー符号語を構成する１６符号化シンボルの列のうち２、３、６、７番目の符号化シンボルより選択された一つの符号化シンボルと、該選択された符号化シンボルから始まって２の間隔を有する３個の符号化シンボルとをパンクチュアすることによって最適の(１２、５)符号語を出力する。
【００１５】
本発明の第３見地による符号化装置は、５ビットからなる入力情報ビット列を１２符号化シンボルからなる(１２、５)符号語に符号化するためのものであって、リード・マラー符号器を含む。前記リード・マラー符号器は、前記入力情報ビット列を入力し、１６符号化シンボルからなる１次リード・マラー符号語を生成する。前記パンクチュアは、前記１次リード・マラー符号語を構成する１６符号化シンボルの列のうち０、１、２、４、５、６番目の符号化シンボルより選択された一つの符号化シンボルと、該選択された符号化シンボルから始まって３の間隔を有する３個の符号化シンボルとをパンクチュアすることによって最適の(１２、５)符号語を出力する。
【００１６】
本発明の第４見地による符号化装置は、６ビットからなる入力情報ビット列を２４符号化シンボルからなる(２４、６)符号語に符号化するためのものであって、リード・マラー符号器を含む。前記リード・マラー符号器は、前記入力情報ビット列を入力し、３２符号化シンボルからなる１次リード・マラー符号語を生成する。前記パンクチュアは、前記１次リード・マラー符号語を構成する３２符号化シンボルの列のうち、２番目の符号化シンボル位置と６番目の符号化シンボル位置と１０番目の符号化シンボル位置より一つを選択し、該選択された位置の符号化シンボルと、前記選択された位置の符号化シンボルから始まって３の間隔を有する位置の６個の符号化シンボルと、前記６個の符号化シンボルのうち最後のシンボルから１の間隔を有する位置の符号化シンボルとをパンクチュアすることによって最適の(２４、６)符号語を出力する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施例を添付図面を参照しつつ説明するものの、図面中、同一部材には可能な限り同一符号および番号を共通使用する。尚、周知技術については適宜説明を省略するものとする。
【００１８】
下記の本発明は、第１実施例および第２実施例に分けて説明される。前記第１実施例は、エラー訂正符号を使用する移動通信システムにおいて最適の(１２、５)符号語を生成するための符号化装置と、前記生成された(１２、５)符号語を復号化するための復号化装置の具現のためのものである。前記第２実施例は、エラー訂正符号を使用する移動通信システムにおいて最適の(２４、６)符号語を生成するための符号化装置と、前記生成された(２４、６)符号語を復号化するための復号化装置の具現のためのものである。両実施例とも１次リード・マラー符号語(first-order Reed-Muller codeword)を構成する符号化シンボルのうち特定位置に該当するシンボルをパンクチュアすることによって最適の符号語を生成することを特徴とする。つまり、前記第１実施例では５ビットからなる情報ビット列を入力して１６符号化シンボルからなる１次リード・マラー符号語を生成した後、前記１６符号化シンボルのうち４個の符号化シンボルをパンクチュアして(１２、５)符号語を生成し、また、前記第２実施例では、６ビットからなる情報ビット列を入力して３２符号化シンボルからなる１次リード・マラー符号語を生成した後、前記３２符号化シンボルのうち８個の符号化シンボルをパンクチュアして(２４、６)符号語を生成する。
【００１９】
実施例１
本発明の第１実施例は、符号分割多重接続(ＣＤＭＡ：Code Division Multiple Access)方式を使用する移動通信システムで使用される最適のエラー訂正符号として(１２、５)線型符号を使用して符号語を生成し、該生成された(１２、５)符号語を復号化する方案を提案する。例えば、長さ１６の１次リード・マラー符号語を構成する１６個の符号化シンボルのうち４シンボルをパンクチュアすることによって得られる(１２、５)１次リード・マラー符号をエラー訂正符号として使用するのである。実際に(１２、５)符号語を生成し得る方法は数多いが、本発明の実施例のように１次リード・マラー符号語を生成した後パンクチュアする方法を使用することによってハードウェア複雑度(Hardware Complexity)を最小化できる以外に、最適の符号語を生成することができる。このとき、前記１次リード・マラー符号語の長さを最大限縮めると、ハードウェア複雑度はさらに最小化する。さらに、前記１次リード・マラー符号語をパンクチュアすることによってハードウェア複雑度を一層最小化できるだけでなく、エラー訂正性能においても最適の符号を生成することができる。このように本発明の実施例では１次リード・マラー符号をエラー訂正符号として使用するが、ここでは、前記１次リード・マラー符号に相互直交符号(bi-orthogonal codeword)が使用される例を説明する。
【００２０】
前述のように(１２、５)符号語は、長さ１６の１次リード・マラー符号語を構成する１６個の符号化シンボル(相互直交符号シンボル)のうち、４シンボルをパンクチュアすることによって生成される。前記長さ１６の相互直交符号シンボルのうち４シンボルをパンクチュアするに際してパンクチュア位置がそれぞれ異なっていることから、符号語の最小距離(ｄｍｉｎ：minimum distance)は異なってくる。既に言及したとおり、符号語の最小距離とは、多数の符号語のハミング距離値のうち最も小さい値を指し、前記最小距離が大きいほど線型エラー訂正符号(Linear Error Correcting Code)においてエラー訂正性能が優れている。したがって、前記長さ１６の１次リード・マラー符号語において優れたエラー訂正性能を有する(１２、５)相互直交符号語を生成するためには適宜なパンクチュア位置を求めるのが重要である。
【００２１】
前記(１２、５)最適符号語を生成するために必要な４個のパンクチュア位置を決定するパンクチュアパターンは実験的に求めることができる。その代表には、{１、２、３、４}、{３、４、５、６}、{５、６、７、８}、{７、８、９、１０}、{９、１０、１１、１２}、{１１、１２、１３、１４}、{２、４、６、８}、{３、５、７、９}、{６、８、１０、１２}、{７、９、１１、１３}、{０、３、６、９}、{１、４、７、１０}、{２、５、８、１１}、{４、７、１０、１３}、{５、８、１１、１４}、{６、９、１２、１５}の１６とおりがある。１次リード・マラー符号語は０番目の符号化シンボルから１５番目の符号化シンボルまでの１６個の符号化シンボルからなる。例えば、前記パンクチュアパターンのうち{１、２、３、４}は、１次リード・マラー符号語を構成する１６個の符号化シンボルのうち１番目の符号化シンボルから始まって１の間隔を有する連続する４個の符号化シンボルをパンクチュアするためのパターンである。前記パンクチュアパターンのうち{２、４、６、８}は、１次リード・マラー符号語を構成する１６個の符号化シンボルのうち２番目の符号化シンボルから始まって２の間隔を有する４個の符号化シンボルをパンクチュアするためのパターンである。前記パンクチュアパターンのうち{０、３、６、９}は、１次リード・マラー符号語を構成する１６個の符号化シンボルのうち０番目の符号化シンボルから始まって３の間隔を有する４個の符号化シンボルをパンクチュアするためのパターンである。このように前記１６とおりのパンクチュアパターンには規則性がある。６個のパンクチュアパターン{１、２、３、４}、{３、４、５、６}、{５、６、７、８}、{７、８、９、１０}、{９、１０、１１、１２}、{１１、１２、１３、１４}それぞれは、パンクチュアされる符号化シンボルの位置が*‘１’の等間隔を有するパンクチュアパターンである。４個のパンクチュアパターン{２、４、６、８}、{３、５、７、９}、{６、８、１０、１２}、{７、９、１１、１３}それぞれは、パンクチュアされる符号化シンボルの位置が*‘２’の等間隔を有するパンクチュアパターンである。６個のパンクチュアパターン{０、３、６、９}、{１、４、７、１０}、{２、５、８、１１}、{４、７、１０、１３}、{５、８、１１、１４}、{６、９、１２、１５}それぞれは、パンクチュアされる符号化シンボルの位置が*‘３’の等間隔を有するパンクチュアパターンである。このように、ある規則性を有するパンクチュアパターンを移動通信システムの送信機側で符号化のとき使用すると、前記送信機に対応する受信機側でも同一の規則性を有するパンクチュアパターンを事前に約束して復号化のとき使用しなければならない。このような約束は、通信規格で定めておくのが一般的であるが、送信機が予め受信機にパンクチュア位置を知らせることも可能である。
【００２２】
図１は、本発明の第１実施例による符号化装置の構成を示す図である。
図１に示すように、本発明の実施例による符号化装置は、５ビットの情報ビット列を入力し１２符号化シンボルを出力する符号器、つまり(１２、５)符号器１００を使用する。前記(１２、５)符号器１００は、(１６、５)相互直交符号器１１０と、パンクチュア１２０とを含む。５ビットの入力情報ビット列ａ０、ａ１、ａ２、ａ３、ａ４は、(１２、５)符号器１００の相互直交符号器(リード・マラー符号器)１１０に入力される。前記相互直交符号器１１０は前記５ビットの入力情報ビット列ａ０、ａ１、ａ２、ａ３、ａ４を符号化して長さ１６の１次リード・マラー符号語(符号化シンボルの列)を生成する。該１次リード・マラー符号語は０番目の符号化シンボルから１５番目の符号化シンボルまでの１６個の符号化シンボルからなる。パンクチュア１２０は、前記相互直交符号器１１０から出力される長さ１６の符号化シンボルの列を受け、その長さ１６の符号化シンボルの列のうち予め定められるパンクチュアパターンに対応する位置の４個の符号化シンボルをパンクチュアし、１２符号化シンボルの列、つまり最適の(１２、５)符号語を出力する。
【００２３】
例えば、パンクチュア位置の間隔が１のパンクチュアパターンを使用すると予め定められたとすれば、前記パンクチュア１２０は１次リード・マラー符号語を構成する１６符号化シンボルの列のうち１、３、５、７、９、１１番目の符号化シンボルのうち選択された一つの符号化シンボルから連続する４個の符号化シンボルをパンクチュアする。１次リード・マラー符号語を構成する１６符号化シンボルの列のうち１番目の符号化シンボルが選択された場合、前記パンクチュア１２０は、１番目、２番目、３番目および４番目の符号化シンボルをパンクチュアする。１次リード・マラー符号語を構成する１６符号化シンボルの列のうち３番目の符号化シンボルが選択された場合、前記パンクチュア１２０は３番目、４番目、５番目および６番目の符号化シンボルをパンクチュアする。１次リード・マラー符号語を構成する１６符号化シンボルの列のうち５番目の符号化シンボルが選択された場合、前記パンクチュア１２０は５番目、６番目、７番目および８番目の符号化シンボルをパンクチュアする。１次リード・マラー符号語を構成する１６符号化シンボルの列のうち７番目の符号化シンボルが選択された場合、前記パンクチュア１２０は７番目、８番目、９番目および１０番目の符号化シンボルをパンクチュアする。１次リード・マラー符号語を構成する１６符号化シンボルの列のうち９番目の符号化シンボルが選択された場合、前記パンクチュア１２０は９番目、１０番目、１１番目および１２番目の符号化シンボルをパンクチュアする。１次リード・マラー符号語を構成する１６符号化シンボルの列のうち１１番目の符号化シンボルが選択された場合、前記パンクチュア１２０は１１番目、１２番目、１３番目および１４番目の符号化シンボルをパンクチュアする。
【００２４】
図２は、図１に示したリード・マラー符号器１１０の構成をさらに具体的に示す図である。
図２を参照すれば、前記リード・マラー符号器１１０は、直交符号(例：ウォルシュ符号)発生器２１０と、乗算器２３０、２４０、２５０、２６０とから構成される直交符号語生成器と、いずれも１である符号発生器２００と、乗算器２２０と、加算器２７０とを含む。前記直交符号語生成器は、前記５ビットからなる入力情報ビット列のうち４ビットにそれぞれ関連した基底直交符号(Base orthogonal codes)Ｗ１、Ｗ２、Ｗ４およびＷ８をかけて１６符号化シンボルからなる直交符号語を発生する。前記直交符号語生成器は、代表的な直交符号であるウォルシュ符号(Walsh Code)を発生するウォルシュ符号発生器２１０と、乗算器２３０、２４０、２５０、２６０とから構成される。前記符号発生器２００は、いずれも１である符号を発生し、前記いずれも１である符号は前記入力情報ビット列のうち残り１ビットと乗算器２２０でかけられて出力される。加算器２７０は、前記乗算器２２０から出力された符号語と前記直交符号語を排他的加算し、前記直交符号語の位相が反転された符号語、つまり１次リード・マラー符号語を出力する。
【００２５】
前記５ビットの入力情報ビット列ａ０、ａ１、ａ２、ａ３、ａ４は、それぞれ対応する乗算器２２０、２３０、２４０、２５０、２６０に入力される。このとき、符号発生器２００では全部１である符号が出力され、ウォルシュ符号発生器２１０では長さ１６のウォルシュ符号Ｗ１、Ｗ２、Ｗ４、Ｗ８が同時に出力される。これら同時に出力される全部１である符号とウォルシュ符号Ｗ１、Ｗ２、Ｗ４、Ｗ８もそれぞれ対応する乗算器２２０、２３０、２４０、２５０、２６０に入力される。つまり、前記全部１である符号は前記乗算器２２０に入力され、前記ウォルシュ符号Ｗ１は前記乗算器２３０に、前記ウォルシュ符号Ｗ２は前記乗算器２４０に、前記ウォルシュ符号Ｗ４は前記乗算器２５０に、前記ウォルシュ符号Ｗ８は前記乗算器２６０にそれぞれ入力される。このとき、前記符号発生器２００を通じていずれも１である符号を発生する理由は、直交符号を反対の位相を有する直交符号に変換して相互直交符号を生成できるようにするためのものであって、前記直交符号を反対の位相を有する直交符号に変換して相互直交符号を生成し得る符号なら、前記いずれも１である符号の以外に、その他の符号も使用され得ることは自明である。
【００２６】
前記乗算器２２０は、前記入力情報ビットａ０と前記全部１である符号を受信し、前記入力情報ビットａ０を前記全部１である符号とシンボル単位に乗算して出力する。また、前記乗算器２３０は、前記入力情報ビットａ１と前記ウォルシュ符号Ｗ１を受信し、前記入力情報ビットａ１と前記ウォルシュ符号Ｗ１をシンボル単位に乗算して出力する。前記乗算器２４０は前記入力情報ビットａ２と前記ウォルシュ符号Ｗ２を受信し、前記入力情報ビットａ２と前記ウォルシュ符号Ｗ２をシンボル単位に乗算して出力する。前記乗算器２５０は前記入力情報ビットａ３と前記ウォルシュ符号Ｗ４を受信し、前記入力情報ビットａ３と前記ウォルシュ符号Ｗ４をシンボル単位に乗算して出力する。前記乗算器２６０は前記入力情報ビットａ４と前記ウォルシュ符号Ｗ８を受信し、前記入力情報ビットａ４と前記ウォルシュ符号Ｗ８をシンボル単位に乗算して出力する。
【００２７】
前記乗算器２２０、２３０、２４０、２５０、２６０のそれぞれから符号化して出力される１６個の符号化シンボルは、シンボル単位に加算器２７０によって排他的加算されて長さ１６の一つの符号語、つまり１次リード・マラー符号語として出力される。
【００２８】
図３は、本発明の実施例による復号化装置の構成を示す図である。図３を参照すれば、送信機から受信した長さ１２の符号化シンボル列は(１２、５)復号器３００に入力される。前記(１２、５)復号器３００に入力された長さ１２の符号化シンボル列はゼロ挿入器３１０の入力として提供される。前記長さ１２の符号化シンボル列を入力とする前記ゼロ挿入器３１０は、前記送信機の(１２、５)符号器１００内のパンクチュア１２０で使用したパンクチュア位置に０を挿入して逆アダマール変換器(Inverse Hadamard Transform part)３２０に出力する。つまり、前記(１２、５)符号器１００内のパンクチュア１２０で０、３、６、９番目の符号化シンボルをパンクチュアした場合、前記(１２、５)復号器３００のゼロ挿入器３１０は前記長さ１２の符号化シンボル列の前記４個のパンクチュア位置に０を挿入して長さ１６の符号化シンボル列に作った後出力する。ここで、前記ゼロ挿入器３１０は、前記０を挿入する位置、つまり前記パンクチュア１２０で使用されたパンクチュア位置を知っていなければならないが、これは送信側から所定の手続によって提供される。前記ゼロ挿入器３１０から出力された長さ１６の符号化シンボル列は、前記逆アダマール変換器３２０の入力として印加される。前記逆アダマール変換器３２０は前記ゼロ挿入器３１０から出力した長さ１６の符号化シンボル列を受信し、これを長さ１６の全ての１次リード・マラー符号語と比較した信頼度を計算する。ここで、全ての１次リード・マラー符号語とは、長さ１６のウォルシュ符号の符号語とこれを反転させて求められる１６個の符号語を含む３２個の符号語を意味し、これにより、３２個の信頼度が求められる。また、前記逆アダマール変換器３２０は、計算された前記全ての１次リード・マラー符号語との信頼度と前記符号語に対応する入力情報ビットを出力する。前記信頼度と前記符号語に対応される入力情報ビットはペアをなし、このペアは前記相互直交符号語の個数に相応する。一方、前記逆アダマール変換器３２０から出力された前記信頼度と前記入力情報ビットのペアは、比較器３３０の入力として印加する。前記信頼度と前記入力情報ビットのペアを入力とする前記比較器３３０は、前記入力された前記信頼度のうち最も信頼度の高いものを選択し、前記選択された信頼度に対応する入力情報ビットを復号ビットとして出力する。
【００２９】
本第１実施例では最適のパンクチュア位置として前記{０、３、６、９}のパンクチュアパターンに加えて１５とおりのパンクチュアパターンをさらに提案している。このように最適のパンクチュアパターンが異なると、図３の前記復号器の構成中ゼロ挿入器３１０のゼロ挿入位置も変わる。
【００３０】
例えば、送信機の(１２、５)符号器１００内のパンクチュア１２０が１６符号化シンボルの列のうち１、３、５、７、９、１１番目の符号化シンボルより選択された一つの符号化シンボルから連続する４個の符号化シンボルをパンクチュアすることによって最適の(１２、５)符号語を出力すると、１２ビットの符号化シンボルの列を復号化して５ビットの復号化ビット列を出力する(１２、５)復号器のゼロ挿入器３１０は、下記のようにゼロ挿入動作を行う。つまり、前記ゼロ挿入器３１０は、１次リード・マラー符号語を構成する１６符号化シンボルの列のうち、１、３、５、７、９、１１番目の符号化シンボルより選択された一つの符号化シンボルから連続する４個の符号化シンボルの位置に対応する１２ビットの符号化されたシンボルの列の位置に０を挿入し、１６ビットの符号化シンボルの列を出力する。さらに、前記パンクチュア位置は、符号器の性能を最適化するパンクチュア位置であるだけでなく、簡単な規則性を有していることから送信機の符号器および受信機の復号器を構成するハードウェアの複雑度を減少できるように決定される。
【００３１】
実施例２
本発明の第２実施例は、符号分割多重接続(ＣＤＭＡ：Code Division Multiple Access)方式を使用する移動通信システムで使用される最適のエラー訂正符号として(２４、６)線型符号を使って符号語を生成し、その生成された(２４、６)符号語を復号化する方案を提案する。例えば、長さ３２の１次リード・マラー符号語を構成する３２個の符号化シンボルのうち８シンボルをパンクチュアすることによって得られる(２４、６)１次リード・マラー符号をエラー訂正符号として使用するものである。実際に(２４、６)符号語を生成し得る方法は数多いが、本発明の実施例のように１次リード・マラー符号語を生成した後パンクチュアする方法を使用することによってハードウェアの複雑度(Hardware Complexity)を最小化できるだけでなく、最適の符号語を生成することができる。このとき、前記１次リード・マラー符号語の長さを最大限縮めるとハードウェアの複雑度はさらに最小化する。さらに、前記１次リード・マラー符号語をパンクチュアすることによってハードウェアの複雑度を一層最小化できるだけでなく、エラー訂正性能においても最適の符号を生成することができる。このように本発明の実施例では１次リード・マラー符号をエラー訂正符号として使用するが、ここでは、前記１次リード・マラー符号に相互直交符号語(bi-orthogonal codeword)が使用される例を説明する。
【００３２】
前述のように(２４、６)符号語は、長さ３２の１次リード・マラー符号語を構成する３２個の符号化シンボル(相互直交符号シンボル)のうち８シンボルをパンクチュアすることによって生成される。前記長さ３２の相互直交符号シンボルのうち８シンボルをパンクチュアするに際してパンクチュアされる位置がそれぞれ異なっていることから、符号語の最小距離(ｄｍｉｎ：minimum distance)も異なってくる。既に言及したように、符号語の最小距離とは、多数の符号語のハミング距離値のうち最も小さい値を指し、前記最小距離が大きいほど線型エラー訂正符号(Linear Error Correcting Code)においてエラー訂正性能が優れている。したがって、前記長さ３２の１次リード・マラー符号語において優れたエラー訂正性能を有する(２４、６)相互直交符号語を生成するためには適宜なパンクチュア位置を求めるのが重要である。
【００３３】
前記(２４、６)最適符号語を生成するために必要な８個のパンクチュア位置を決定するパンクチュアパターンは実験的に求めることができる。その代表には、{２、５、８、１１、１４、１７、２０、２１}、{６、９、１２、１５、１８、２１、２４、２５}、{１０、１３、１６、１９、２２、２５、２８、２９}の３とおりがある。１次リード・マラー符号語は０番目の符号化シンボルから１５番目の符号化シンボルまでの１６個の符号化シンボルからなる。例えば、前記パンクチュアパターンのうち{２、５、８、１１、１４、１７、２０、２１}は１次リード・マラー符号語を構成する３２個の符号化シンボルの列のうち２番目の符号化シンボルと、この２番目の符号化シンボルから始まって３の間隔を有する位置の６個の符号化シンボルと、これら６個の符号化シンボルのうち最後のシンボルから１の間隔を有する位置の符号化シンボルとをパンクチュアするためのパターンである。前記パンクチュアパターンのうち{６、９、１２、１５、１８、２１、２４、２５}は１次リード・マラー符号語を構成する３２個の符号化シンボルの列のうち６番目の符号化シンボルと、この６番目の符号化シンボルから始まって３の間隔を有する位置の６個の符号化シンボルと、これら６個の符号化シンボルのうち最後のシンボルから１の間隔を有する位置の符号化シンボルとをパンクチュアするためのパターンである。前記パンクチュアパターンのうち{１０、１３、１６、１９、２２、２５、２８、２９}は１次リード・マラー符号語を構成する３２個の符号化シンボルの列のうち１０番目の符号化シンボルと、この１０番目の符号化シンボルから始まって３の間隔を有する位置の６個の符号化シンボルと、これら６個の符号化シンボルのうち最後のシンボルから１の間隔を有する位置の符号化シンボルとをパンクチュアするためのパターンである。要するに、前記パンクチュアパターンは１次リード・マラー符号語を構成する３２符号化シンボルの列のうち２番目の符号化シンボル位置と６番目の符号化シンボル位置と１０番目の符号化シンボル位置のうち一つを選択し、この選択された位置の符号化シンボルと、前記選択された位置の符号化シンボルから始まって規則的に３の間隔を有する位置の６個の符号化シンボルと、前記６個の符号化シンボルのうち最後のシンボルから１の間隔を有する位置の符号化シンボルとをパンクチュアするためのパターンである。このように、ある規則性を有するパンクチュアパターンを移動通信システムの送信機側で符号化のとき使用すると、前記送信機に対応する受信機側でも同一の規則性を有するパンクチュアパターンを事前に約束して復号化のとき使用しなければならない。このような約束は、通信規格で定めておくのが一般的であるが、送信機が予め受信機にパンクチュア位置を知らせることも可能である。
【００３４】
図４は、本発明の第２実施例による符号化装置の構成を示す図である。図４を参照すれば、本発明の第２実施例による符号化装置は、６ビットの情報ビット列を入力し２４符号化シンボルを出力する符号器、つまり(２４、６)符号器１１００を具現する。前記(２４、６)符号器１１００は、(３２、６)相互直交符号器１１１０と、パンクチュア１１２０とを含む。６ビットの入力情報ビット列ａ０、ａ１、ａ２、ａ３、ａ４、ａ５は(２４、６)符号器１１００の相互直交符号器(リード・マラー符号器)１１１０に入力される。前記相互直交符号器１１１０は前記６ビットの入力情報ビット列ａ０、ａ１、ａ２、ａ３、ａ４、ａ５を符号化して長さ３２の１次リード・マラー符号語(符号化シンボルの列)を生成する。パンクチュア１１２０は、前記相互直交符号器１１１０から出力される長さ３２の符号化シンボルの列を受け、その長さ３２の符号化シンボルの列のうち予め定められるパンクチュアパターンに対応する位置の８個の符号化シンボルをパンクチュアする。これにより、前記パンクチュア１１２０は２４符号化シンボルの列、つまり最適の(２４、６)符号語を出力する。
【００３５】
例えば、前記パンクチュア１１２０は１次リード・マラー符号語を構成する３２符号化シンボルの列のうち２番目の符号化シンボル位置と６番目の符号化シンボル位置と１０番目の符号化シンボル位置のうち一つを選択し、その選択された位置の符号化シンボルと前記選択された位置の符号化シンボルから始まって３の間隔を有する位置の６個の符号化シンボルと前記６個の符号化シンボルのうち最後のシンボルから１の間隔を有する位置の符号化シンボルとをパンクチュアする。１次リード・マラー符号語を構成する３２符号化シンボルの列のうち２番目の符号化シンボルが選択された場合、前記パンクチュア１１２０は２番目、５番目、８番目、１１番目、１４番目、１７番目、２０番目および２１番目の符号化シンボルをパンクチュアする。１次リード・マラー符号語を構成する３２符号化シンボルの列のうち６番目の符号化シンボルが選択された場合、前記パンクチュア１１２０は６番目、９番目、１２番目、１５番目、１８番目、２１番目、２４番目および２５番目の符号化シンボルをパンクチュアする。１次リード・マラー符号語を構成する３２符号化シンボルの列のうち１０番目の符号化シンボルが選択された場合、前記パンクチュア１１２０は１０番目、１３番目、１６番目、１９番目、２２番目、２５番目、２８番目および２９番目の符号化シンボルをパンクチュアする。
【００３６】
図５は、図４に示したリード・マラー符号器１１１０の構成をさらに具体的に示す図である。図５を参照すれば、前記リード・マラー符号器１１１０は、直交符号(例：ウォルシュ符号)発生器１２１０と乗算器１２３０、１２４０、１２５０、１２６０、１２７０とから構成される直交符号語生成器と、いずれも１である符号発生器１２００と、乗算器１２２０と、加算器１２８０とを含む。前記直交符号語生成器は、前記６ビットからなる入力情報ビット列のうち５ビットにそれぞれ関連した基底直交符号(base orthogonal codes)、つまり代表的な直交符号であるウォルシュ符号Ｗ１、Ｗ２、Ｗ４、Ｗ８およびＷ１６をかけて３２符号化シンボルからなる直交符号語を発生する。前記直交符号語生成器は代表的な直交符号であるウォルシュ符号(Walsh Code)を発生するウォルシュ符号発生器１２１０と、乗算器１２３０、１２４０、１２５０、１２６０、１２７０とから構成される。前記符号発生器１２００は、いずれも１である符号を発生し、前記いずれも１である符号は前記入力情報ビット列のうち残り１ビットと乗算器１２２０でかけられて出力される。加算器１２８０は前記乗算器１２２０から出力された符号語と前記直交符号語を排他的加算し、前記直交符号語の位相が反転された符号語、つまり１次リード・マラー符号語を出力する。
【００３７】
前記６ビットの入力情報ビット列ａ０、ａ１、ａ２、ａ３、ａ４、ａ５はそれぞれ対応する乗算器１２２０、１２３０、１２４０、１２５０、１２６０、１２７０に入力される。このとき、符号発生器１２００では全部１である符号が出力され、ウォルシュ符号発生器１２１０では長さ３２のウォルシュ符号Ｗ１、Ｗ２、Ｗ４、Ｗ８、Ｗ１６が同時に出力される。前記同時に出力される全部１である符号とウォルシュ符号Ｗ１、Ｗ２、Ｗ４、Ｗ８、Ｗ１６もそれぞれ対応する乗算器１２２０、１２３０、１２４０、１２５０、１２６０、１２７０に入力される。つまり、前記全部１である符号は前記乗算器１２２０に入力され、前記ウォルシュ符号Ｗ１は前記乗算器１２３０に、前記ウォルシュ符号Ｗ２は前記乗算器１２４０に、前記ウォルシュ符号Ｗ４は前記乗算器１２５０に、前記ウォルシュ符号Ｗ８は前記乗算器１２６０に、前記ウォルシュ符号Ｗ１６は前記乗算器１２７０にそれぞれ入力される。前記符号発生器１２００を通じていずれも１である符号を発生する理由は、直交符号を反対の位相を有する直交符号に変換して相互直交符号を生成できるようにするためであり、前記直交符号を反対の位相を有する直交符号に変換して相互直交符号を生成し得る符号なら、前記いずれも１である符号の以外に、その他の符号も使用可能であることは自明である。
【００３８】
前記乗算器１２２０は、前記入力情報ビットａ０と前記全部１である符号を入力し、前記入力情報ビットａ０を前記全部１である符号とシンボル単位に乗算して出力する。前記乗算器１２３０は前記入力情報ビットａ１と前記ウォルシュ符号Ｗ１を入力し、前記入力情報ビットａ１と前記ウォルシュ符号Ｗ１をシンボル単位に乗算して出力する。前記乗算器１２４０は前記入力情報ビットａ２と前記ウォルシュ符号Ｗ２を入力し、前記入力情報ビットａ２と前記ウォルシュ符号Ｗ２をシンボル単位に乗算して出力する。前記乗算器１２５０は前記入力情報ビットａ３と前記ウォルシュ符号Ｗ４を入力し、前記入力情報ビットａ３と前記ウォルシュ符号Ｗ４をシンボル単位に乗算して出力する。前記乗算器１２６０は前記入力情報ビットａ４と前記ウォルシュ符号Ｗ８を入力し、前記入力情報ビットａ４と前記ウォルシュ符号Ｗ８をシンボル単位に乗算して出力する。前記乗算器１２７０は前記入力情報ビットａ５と前記ウォルシュ符号Ｗ１６を入力し、前記入力情報ビットａ５と前記ウォルシュ符号Ｗ１６をシンボル単位に乗算して出力する。
【００３９】
前記乗算器１２２０、１２３０、１２４０、１２５０、１２６０、１２７０それぞれから符号化されて出力される３２個の符号化シンボルからなる６個の符号語、つまり前記１である符号シンボルと乗算して出力された１個の符号語と５個の直交符号語は前記加算器１２８０に出力される。前記加算器１２８０は前記乗算器１２２０、１２３０、１２４０、１２５０、１２６０、１２７０それぞれから乗算されて出力される６個の符号語をシンボル単位に排他的加算して長さ３２の一つの符号語、つまり１次リード・マラー符号語を出力する。
【００４０】
図６は、本発明の第２実施例による復号化装置の構成を示す図である。図６を参照すれば、送信機から受信した長さ２４の符号化シンボル列は(２４、６)復号器１３００に入力される。前記(２４、６)復号器１３００に入力された長さ２４の符号化シンボル列はゼロ挿入器１３１０の入力として提供される。前記長さ２４の符号化シンボル列を入力とする前記ゼロ挿入器１３１０は、図５の送信機の(２４、６)符号器１１００内のパンクチュア１１２０で使用したパンクチュア位置に０を挿入して逆アダマール変換器(Inverse Hadamard Transform Part)３２０に出力する。つまり、前記(２４、６)符号器１１００内のパンクチュア１１２０で２、５、８、１１、１４、１７、２０、２１番目の符号シンボルをパンクチュアした場合、前記(２４、６)復号器３００のゼロ挿入器１３１０は前記長さ２４符号化シンボル列の前記８個のパンクチュア位置に０を挿入して長さ２４の符号化シンボル列に作った後出力する。ここで、前記ゼロ挿入器１３１０は前記０を挿入する位置、つまり前記パンクチュア１１２０で使用されたパンクチュア位置を知っていなければならないが、これは送信側から所定の手続によって提供される。前記ゼロ挿入器１３１０から出力された長さ３２の符号化シンボル列は前記逆アダマール変換器１３２０の入力として印加される。前記逆アダマール変換器１３２０は前記ゼロ挿入器１３１０から出力した長さ３２の符号化シンボル列を受信し、これを全ての１次リード・マラー符号語と比較した信頼度を計算する。ここで、全ての１次リード・マラー符号語は長さ３２のウォルシュ符号の符号語とこれを反転させて求められる３２個の符号語を含む６４個の符号語を意味し、これにより、６４個の信頼度が求められる。一方、前記逆アダマール変換器１３２０は計算された前記全ての１次リード・マラー符号語との信頼度と前記符号語に対応する入力情報ビットを出力する。前記信頼度と前記符号語に対応する入力情報ビットはペアをなし、このペアは前記相互直交符号語の個数に相当する。また、前記逆アダマール変換器１３２０から出力された前記信頼度と前記入力情報ビットのペアは比較器１３３０の入力として印加される。前記信頼度と前記入力情報ビットのペアを入力とする前記比較器１３３０は前記入力される前記信頼度のうち最も信頼度の高いものを選択し、その選択された信頼度に対応する入力情報ビットを復号ビットとして出力する。
本第２実施例では最適のパンクチュア位置として{２、５、８、１１、１４、１７、２０、２１}のパンクチュアパターンに加えて２とおりのパンクチュアパターンをさらに提案している。このように最適のパンクチュアパターンが異なる場合、前記図６の符号器のゼロ挿入器１３１０においてゼロ挿入位置も変わる。例えば、送信機の(２４、６)符号器１１００内のパンクチュア１１２０が３２符号化シンボルの列のうち２番目の符号化シンボル位置と６番目の符号化シンボル位置と１０番目の符号化シンボル位置より一つを選択し、前記選択された位置の符号化シンボルと、前記選択された位置の符号化シンボルから始まって３の間隔を有する位置の６個の符号化シンボルと、前記６個の符号化シンボルのうち最後のシンボルから１の間隔を有する位置の符号化シンボルとをパンクチュアすることによって最適の(２４、６)符号語を出力すると、２４ビットの符号化シンボルの列を復号化して６ビットの復号化ビット列を出力する(２４、６)復号器のゼロ挿入器１３１０は、下記のようにゼロ挿入動作を行う。つまり、前記ゼロ挿入器３１０は、１次リード・マラー符号語を構成する３２符号化シンボルの列のうち２番目の符号化シンボル位置と６番目の符号化シンボル位置と１０番目の符号化シンボル位置のうち一つを選択し、前記選択された位置の符号化シンボルと、前記選択された位置の符号化シンボルから始まって３の間隔を有する位置の６個の符号化シンボルと、前記６個の符号化シンボルのうち最後のシンボルから１の間隔を有する位置の符号化シンボルの位置に対応する前記２４ビットの符号化されたシンボルの列の位置に０を挿入し３２ビットの符号化シンボルの列を出力する。さらに、前記パンクチュア位置は、符号器の性能を最適化するパンクチュア位置であるだけでなく、簡単な規則性を有していることから送信機の符号器および受信機の復号器を構成するハードウェアの複雑度を減少できるように決定される。
【００４１】
【発明の効果】
前述のように、本発明は、符号分割多重接続システムにおいてエラー訂正符号を最適に符号化／復号化することによって最適の最小距離が得られ、エラー訂正性能を向上させることができる。また、符号化シンボルを生成するためのパンクチュア位置を規則的に決定することによって、符号化／復号化のためのハードウェア構成を簡素化でき、ハードウェア複雑度を最小化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施例による符号化装置の構成を示す図。
【図２】  図１に示したリード・マラー符号器の具体的な構成を示す図。
【図３】  本発明の第１実施例による復号化装置の構成を示す図。
【図４】  本発明の第２実施例による符号化装置の構成を示す図。
【図５】  図４に示したリード・マラー符号器の具体的な構成を示す図。
【図６】  本発明の第２実施例による復号化装置の構成を示す図。
【符号の説明】
１００    （１２、５）符号器
１１０    相互直交符号器
１２０    パンクチュア
２００    符号発生器
２１０    直交符号発生器
２２０、２３０、２４０、２５０、２６０    乗算器
２７０    加算器
３００    （１２、５）復号器
３１０    ゼロ挿入器
３２０    逆アダマール変換器
３３０    比較器
１１００  （２４、６）符号器
１１１０  （３２、６）相互直行符号器
１１２０  パンクチュア
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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