СВЕРТОЧНЫЕ КОДЫ С ЗАДАВАЕМОЙ КОНЦЕВОЙ КОМБИНАЦИЕЙ БИТОВ, ПРЯМОЙ СВЯЗЬЮ И ОПТИМАЛЬНЫМ СПЕКТРОМ РАССТОЯНИЙ Российский патент 2012 года по МПК H03M13/23 

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Данная заявка испрашивает приоритет и преимущество по предварительной заявке 60/985049 на выдачу патента США, поданной 2 ноября 2007 года, озаглавленной «OPTIMUM DISTANCE SPECTRUM FEEDFORWARD TAIL-BITING CONVOLUTIONAL CODES» («СВЕРТОЧНЫЕ КОДЫ С ЗАДАВАЕМОЙ КОНЦЕВОЙ КОМБИНАЦИЕЙ БИТОВ, ПРЯМОЙ СВЯЗЬЮ И ОПТИМАЛЬНЫМ СПЕКТРОМ РАССТОЯНИЙ»), которая включена в материалы настоящей заявки посредством ссылки во всей своей полноте. Эта заявка является родственной заявке 12/140956 на выдачу патента США, озаглавленной «REDUCED-COMPLEXITY DECODING ALGORITHMS FOR TAIL-BITING CONVOLUTIONAL CODES» («АЛГОРИТМЫ ДЕКОДИРОВАНИЯ ПОНИЖЕННОЙ СЛОЖНОСТИ ДЛЯ СВЕРТОЧНЫХ КОДОВ С ЗАДАВАЕМОЙ КОНЦЕВОЙ КОМБИНАЦИЕЙ БИТОВ»), которая включена в материалы настоящей заявки посредством ссылки во всей своей полноте.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Это изобретение относится к сверточному кодированию с конкретным, но неисключительным применением к дистанционной передаче данных.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ И ДРУГИЕ СООБРАЖЕНИЯ

Во многих средах данные в различных формах (например, различных протоколах, модуляциях, и т.д.) могут передаваться по каналу с передатчика на приемник. В зависимости от типа и условий работы некоторые каналы более или менее подвержены или восприимчивы к потере или деградации данных, передаваемых по каналу, причем отличающиеся каналы имеют отличающиеся степени потенциально возможных потерь или искажения. Например, канал с проводной линией связи типично имеет относительно более высокую степень целостности и надежности, чем канал, существующий по радиосвязи или интерфейсу.

Обнаружение потерь или неточной передачи данных по каналу возможно, когда некоторая дополнительная информация в виде кода с обнаружением ошибок добавлена в поток данных. Например, в приемнике кадр или блок данных может иметь прикрепленный к нему код с обнаружением ошибок (например) в виде контрольного символа(-ов) или контрольной суммы, которая вычисляется или иным образом выводится из блока. По приему блока приемником приемник может независимо повторно вычислять или повторно выводить код с обнаружением ошибок (например, вариант контрольного символа(-ов) или контрольной суммы приемника). Если повторно вычисленный или повторно выведенный код с обнаружением ошибок (например, контрольная сумма) является таким же, как код с обнаружением ошибок, включенный в принятый блок или кадр, приемник может подтверждать, что блок или кадр декодирован правильно.

В дополнение к технологиям обнаружения ошибок, также известны технологии исправления ошибок. Например, коды с исправлением ошибок (сформированные полиномами, которые действуют на кадре или блоке пользовательских данных) также могут добавляться в поток данных. По приему полного кадра или блока, с использованием известного кода/технологии исправления ошибок, приемник может локализовать и исправлять некоторые ошибки в потоке данных.

Сверточный код является схемой с прямым исправлением ошибок, в соответствии с которой кодированная последовательность достигается алгоритмически благодаря использованию текущих битов данных плюс некоторых из предыдущих битов данных из входящего потока. В дистанционной передаче данных сверточный код является типом кода с исправлением ошибок, в котором (a) каждый m-битный информационный символ (каждая m-битная строка), который должен кодироваться, преобразуется в n-битный символ, где m/n является скоростью кодирования (n≥m), и (b) преобразование является функцией последних k информационных символов, где k - длина кодового ограничения кода. Матричное описание сверточного кодировщика показывает, как каждый возможный входной сигнал в кодировщик влияет как на выходной сигнал, так и на смену состояний кодировщика.

Сверточный код (CC) называется кодом с задаваемой концевой комбинацией битов (или циклическим), если начальное состояние его матрицы кодирования всегда равно конечному состоянию его матрицы кодирования после кодирования. Сверточные коды с задаваемой концевой комбинацией битов (TBCC) являются простыми и действенными кодами с прямым исправлением ошибок (FEC), например, как описано в H. H. Ma and J. K. Wolf, «On tail biting convolutional codes» («О сверточных кодах с задаваемой концевой комбинацией битов»), IEEE Trans. Commun., vol. 34, pp. 104-111, Feb. 1986.

Сверточные коды с задаваемой концевой комбинацией битов (TBCC) применяются во многих средах, в том числе сетях дальней связи, имеющих эфирный, радио- или «беспроводный» интерфейс. Сверточные коды с задаваемой концевой комбинацией битов (TBCC) были приняты в качестве обязательных кодов канала для каналов данных и каналов служебных данных (подобных управляющему заголовку кадра) в системе стандарта 802.16 WiMAX (всемирной функциональной совместимости для микроволнового доступа). Стандарт 802.16 WiMAX, например, описан в IEEE Std 802.16-2004, «IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks - Part 16: Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems» («Стандарт IEEE для локальных и региональных сетей - часть 16: эфирный интерфейс для стационарных систем с широкополосным беспроводным доступом»), October, 2004; и IEEE Std P802.16e-2005, «IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks - Part 16: Air Interface for Fixed and Mobile Broadband Wireless Access Systems» («Стандарт IEEE для локальных и региональных сетей - часть 16: эфирный интерфейс для стационарных и мобильных систем с широкополосным беспроводным доступом»), February, 2006, оба из которых включены в материалы настоящей заявки посредством ссылки. Они также были приняты в качестве кодов канала для канала заголовка в системе EDGE (развития стандарта GSM с увеличенной скоростью передачи данных) и для каналов управления в системе IS-54. Для описания системы EDGE, например, см. M. Mzyece and J. Dunlop, «Performance evaluation of suboptimal decoding schemes for tail biting convolutional codes in EDGE headers» («Оценка технических характеристик субоптимальных схем декодирования для сверточных кодов с задаваемой концевой комбинацией битов в заголовках EDGE»), IEE Electronics Letters, vol. 39, no. 17, pp, 1280-1281, August 2003, и 3GPP TS 45.003, «3^rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group GSM/EDGE Radio Access Network; Channel Coding (Release 7)» («Проект партнерства 3^его поколения; Сеть радиодоступа GSM/EDGE группы технических спецификаций; Канальное кодирование (редакция 7)»), V7.1.0, 2007-02, оба из которых включены в материалы настоящей заявки посредством ссылки. Для описания системы IS-54, например, см. R. V. Cox and C.-E. W. Sundberg, «An efficient adaptive circular viterbi algorithm for decoding generalized tailbiting convolutional codes» («Эффективный адаптивный циклический алгоритм Витерби для декодирования распространенных сверточных кодов с задаваемой концевой комбинацией битов»), IEEE Trans. Veh, Technol., vol. 43, pp. 57-68, Feb. 1994, включенный в материалы настоящей заявки посредством ссылки. Кроме того, они также были приняты для системы LTE (долгосрочного развития) (Например, см. 3GPP TS 36.212, «3^rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Multiplexing and channel Coding (Release 8)» («Проект партнерства 3^его поколения; сеть радиодоступа группы технических спецификаций; Развитый универсальный наземный радиодоступ (E-UTRA); Мультиплексирование и кодирование канала (редакция 8)»), V8.0.0, 2007-09, который включен в материалы настоящей заявки посредством ссылки).

Таким образом, сверточные коды с задаваемой концевой комбинацией битов содержат один класс кодов с исправлением ошибок, который добавляет избыточные биты к информационным битам (информационные биты и избыточные биты вместе называются одним кодовым словом) для исправления ошибок. В приемнике декодер может пытаться исправлять искаженные биты (если во время передачи происходят ошибки) с помощью избыточных битов (или одновременно информационных битов). Например, если размером полезной нагрузки (информационных бит) является K=6 бит, а скорость кодирования имеет значение 1/3, то длина кодового слова имеет значение 6×3=18 бит и фактически 18-6=12 избыточных битов добавляется к 6 информационным битам. Всего есть 2⁶=64 разных кодовых слов, соответствующих 64 возможным векторам информационных бит с длиной 6 (от (0,0,0,0,0,0), (0,0,0,0,0,1),..., до (1,1,1,1,1,1)).

Конструкция кодировщика сверточного кода (CC) с прямой связью и скоростью 1/n с общей длиной v кодового ограничения показана на фиг. 1, где содержимое, состоящее из нулей и единиц в количестве v элементов сдвигового регистра, называется состоянием кодировщика. Количество n порождающих полиномов задают соединения из сдвиговых регистров на n выходов. Количество n порождающих полиномов представлено набором G=(g₀, …, g_n-1), где g₀=(g₀ ⁽⁰⁾,g₀ ⁽¹⁾,…,g₀ ^(v)),…,g_n-1=(g_n-1 ⁽⁰⁾,g_n-1 ⁽¹⁾,…,g_n-1 ^(v)). Коэффициенты g_k ^(j), для k=0,...,n-1 и j=0,…., v, имеют значение 0 (нет соединения) или 1 (с соединением). U_i - входной бит в момент i времени, а (v_i ⁽⁰⁾,…,v_i ^(n-1)) - n выходных бит в момент i времени. Таким образом, сверточный код может быть задан своим набором порождающих полиномов G=(g₀,…,g_n-l).

Сверточный код (CC) называется кодом с задаваемой концевой комбинацией битов (или циклическим), если начальное состояние его матрицы кодирования всегда равно конечному состоянию его матрицы кодирования после кодирования. Что касается CC с прямой связью, начальное состояние определяется просто последним количеством v входных бит, где v - полная длина кодового ограничения. Что касается сверточного кода (CC) с обратной связью, конструкция кодировщика должна подчиняться определенным условиям, таким, чтобы было возможно циклическое кодирование. В обоих случаях (CC с прямой связью и обратной связью) начальное состояние (также называемое циклическим состоянием) матрицы кодирования определяется вектором входных информационных бит. То есть начальное состояние не всегда равно состоянию со всеми нулями и зависит от значений входных бит. С другой стороны, в традиционных сверточных кодах с нулевой концевой комбинацией (ZTCC) начальное состояние и конечное состояние всегда равны состоянию со всеми нулями, и количеству v избыточных битов нулевой концевой комбинации необходимо возвращать кодировщик в состояние со всеми нулями.

Примерный кодировщик для сверточных кодов с задаваемой концевой комбинацией битов (TBCC) стандарта 802.16 показан на фиг. 2. Кодировщик имеет скорость 1/n=1/2 кода, длину v=6 кодового ограничения и G=(g₀, g₁), где g₀=(1, 1, 1, 1, 0, 0, 1), а g₁=(1, 0, 1, 1, 0, 1, 1). Другими словами, сумматор A_g0 для первого полинома g₀ присоединен для приема значений битов из с первого по пятый разрядов и седьмого разряда цепочки сдвигового регистра по фиг. 2 (например, первый разряд является входным сигналом в сдвиговый регистр U_i-1; второй разряд является выходным сигналом сдвигового регистра U_i-2; третий разряд является выходным сигналом сдвигового регистра U_i-3 и так далее до седьмого разряда, являющегося выходным сигналом сдвигового регистра U_i-6). Сумматор A_g1 для второго полинома g₁ присоединен для приема значений битов из первого, третьего, четвертого, шестого и седьмого разрядов цепочки сдвигового регистра по фиг. 2.

Чтобы представить порождающие полиномы более компактным образом, обычно используется восьмеричное представление, где нули (0) прикреплены справа от двоичного представления, чтобы сделать общее количество цифр кратным 3. Например, два нуля прикрепляются справа от g₀, чтобы сформировать двоичный вектор g₀'=(1, 1, 1, 1, 0, 0, 1, 0, 0). Затем цифры в g₀' группируются с 3 цифрами на группу, и результатом является g₀''=(111, 100, 100). В заключение каждая группа в g₀'' трансформируется в ее эквивалентное восьмеричное представление, и результатом является (7, 4, 4). Порождающие полиномы, изображенные на фиг. 2, для TBCC стандарта 802.16 в восьмеричном представлении, таким образом, заданы посредством G=(744, 554). Более компактное восьмеричное представление типично используется в материалах настоящей заявки для представления порождающих полиномов.

Существует много преимуществ использования сверточных кодов с задаваемой концевой комбинацией битов (TBCC) над традиционными сверточными кодами с нулевой концевой комбинацией (ZTCC) и некоторыми блочными кодами. Два примерных преимущества перечислены ниже.

Преимущество 1. Сверточным кодам с нулевой концевой комбинацией (ZTCC) необходимо использовать количество v избыточных битов нулевой концевой комбинации для завершения матриц кодирования состоянием со всеми нулями. В сверточных кодах с задаваемой концевой комбинацией битов (TBCC) биты нулевой концевой комбинацией не обязательны, и они могут быть замещены битами полезной нагрузки для повышения спектральной эффективности кода канала.

Преимущество 2. Много хороших блочных кодов могут быть сформированы эквивалентными сверточными кодами с задаваемой концевой комбинацией битов (TBCC), а отсюда могут декодироваться более эффективными алгоритмами декодирования с программируемыми входами и программируемыми выходами для решетчатых кодов.

Параметры сверточных кодов (CC) определяются порождающими полиномами и результирующим весовым спектром, и структуры сверточных кодов (CC) с хорошим весовым спектром обычно создаются протяженными компьютерными поисками (например, как описано в цитированной литературе [2]-[9], перечисленной в дальнейшем).

Весовой спектр (или спектр расстояний) кода C определяется выражением 1.

Выражение 1: WS(C)={(d,n_d,b_d): d=d_f, d_f+1, …}

В выражении 1, d_f - свободное расстояние (или минимальное расстояние d_min), n_d - количество кодовых слов с весом d, а b_d - общее количество ненулевых информационных битов, ассоциативно связанных с кодовыми словами с весом d. Каждая тройка (d,n_d,b_d) называется линией в весовом спектре. Если сверточный код (CC) не имеет кодового слова с весом d₁, то соответствующей линии (d₁,n_d1,b_d1) не существует.

Параметры сверточных кодов (CC) характеризуются частотой появления ошибочных кадров (FER) декодера или частотой появления ошибочных битов (BER). Может быть показано, что для скорости R=1/n сверточные коды с задаваемой концевой комбинацией битов (TBCC) с K битами размера полезной нагрузки, частота появления ошибочных кадров (FER) и частота появления ошибочных битов (BER) могут быть ограничены сверху выражением 2 и выражением 3.

Выражение 2:

Выражение 3:

В вышеизложенном - широко известная Q-функция. E_b/N₀ - отношение энергии на бит к спектральной плотности мощности шума. E_b/N₀ в материалах настоящей заявки используется в качестве определения для отношения сигнал/шум (SNR). Как может быть видно из вышеприведенных выражений, верхний предел на FER у сверточного кода (CC) может быть снижен минимизацией «множественности» n_d, а верхний предел на BER может быть снижен минимизацией «битовой множественностью» b_d.

Критерии поиска для хороших сверточных кодов (CC) могут быть грубо поделены на следующие две категории.

Категория 1: Коды с максимальными свободным расстоянием (MFD): Правило большого пальца для нахождения хороших сверточных кодов (CC) состоит в том, чтобы сначала находить порождающие полиномы, которые будут иметь следствием максимальное свободное расстояние (MFD) d_f, а сформированные коды называются кодами MFD (см. цитированную литературу [2], перечисленную в дальнейшем). Если многочисленные порождающие полиномы имеют одинаковое d_f, то выбираются таковые с минимальным n_d (или b_d), и они называются кодами MFD-FER (или кодами MFD-BER) Коды MFD полезны, когда значение E_b/N₀ велико настолько (то есть по области с очень высоким SNR), что только член d_f (первая линия в весовом спектре) имеет значительный вклад в P_F,UB (или P_B,UB).

Категория 2: Коды ODS (с оптимальным спектром расстояний): Сверточный код (CC) C с весовым спектром WS(C)={(d,n_d,b_d): d=d_f, d_f+1,...} имеет лучший спектр расстояний FER (или BER (см. цитированную литературу [4], перечисленную в дальнейшем)), чем у сверточного кода (CC) C с весовым спектром WS(C)={(d,n _d,b _d): d=d _f d _f+1,...}, если удовлетворено одно из условий по выражению 4 или выражению 5:

Выражение 4: df>d _f или

Выражение 5: df=d _f,

и существует целое число j>1, такое что n_d=n _d для d=d_f, d_f+1, …,d_f+j-1, и n_d<n _d для d=d_f+j (или b_d=b _d for d=d_f, d_f+1,….,d_f+j-1, и b_d<b _d для d=df+j).

Сверточный код (CC) C называется кодом ODS-FER (или кодом ODS-BER), если он имеет лучший спектр расстояний FER (или BER), чем другой код с такой же кодовой скоростью R и полной длиной v кодового ограничения.

Из вышеприведенных определений может быть видно, что код ODS всегда является кодом MFD, но не наоборот. Например, два кода C и C MFD с одинаковым (d_f,n_df,b_df) могут иметь до некоторой степени разные линии (d,n_d,b_d) для d>d_f и иметь разные параметры. Поэтому, с точки зрения параметров, критерий ODS должен использоваться для нахождения хороших сверточных кодов (CC).

Что касается сверточных кодов с нулевой концевой комбинацией (ZTCC), поиски кодов были в значительной степени исследованы раньше. Например, порождающие полиномы для некоторого ZTCC MFD сообщены в цитированной литературе [2], перечисленной в дальнейшем, а порождающие полиномы для некоторых ZTCC ODS-BER сообщены в цитированной литературе [3], [4] и [9], перечисленной в дальнейшем.

Вследствие разных структур кодирования весовые спектры сверточных кодов с задаваемой концевой комбинацией битов (TBCC) обычно являются сильно иными, чем у сверточных кодов с нулевой концевой комбинацией (ZTCC), при одних и тех же порождающих полиномах, особенно для пакетов кодировщика короткой и средней длины. Более того, для пакетов кодировщика короткой и средней длины оптимальные порождающие полиномы (для критерия MFD или ODS) обычно будут разными для разных длин пакета кодировщика (например, см. цитированную литературу [8] и [9]). То есть оптимизации (или выбору) порождающих полиномов сверточных кодов с задаваемой концевой комбинацией битов (TBCC) необходимо выполняться для каждой длины пакета. Например, порождающие полиномы для некоторых кодов TBCC MFD-FER были сообщены (см. цитированную литературу [5], [8] и [9], перечисленную в дальнейшем). Что касается длинных пакетов кодировщика (типично сверх 30 или 40 бит), весовые спектры сверточных кодов с задаваемой концевой комбинацией битов (TBCC) и сверточных кодов с нулевой концевой комбинацией (ZTCC) с одинаковыми порождающими полиномами станут приблизительно одинаковыми, и порождающие полиномы, оптимизированные для сверточных кодов с нулевой концевой комбинацией (ZTCC), могут непосредственно использоваться для сверточных кодов с задаваемой концевой комбинацией битов (TBCC) без ухудшения параметров.

Существуют проблемы с выбором порождающих полиномов для сверточных кодов с задаваемой концевой комбинацией битов (TBCC), которые используются в настоящее время. Две проблемы общего характера кратко описаны ниже:

Проблема (1): Сверточные коды с задаваемой концевой комбинацией битов (TBCC) используются основными системами беспроводной связи, подобными EDGE, WiMAX и LTE. Однако порождающие полиномы TBCC, используемые этими системами, берутся из сверточных кодов с нулевой концевой комбинацией (ZTCC) MFD или из сверточных кодов с нулевой концевой комбинацией (ZTCC) ODS и не являются оптимальными для сверточных кодов с задаваемой концевой комбинацией битов (TBCC). Это главным образом обусловлено неготовностью результатов поиска сверточных кодов с задаваемой концевой комбинацией битов (TBCC) в то время, когда были написаны соответствующие стандарты. Для систем LTE и EDGE влияния на параметры неиспользованием порождающих полиномов, оптимизированных для сверточных кодов с задаваемой концевой комбинацией битов (TBCC), весьма ограничены, поскольку размеры полезной нагрузки, используемые в этих системах, относительно велики. Для WiMAX, с тех пор как используются размеры полезной нагрузки (12 битов или 24 битов), ухудшения параметров были показаны нами находящимися между от 0,5 дБ до 1 дБ по каналу с аддитивным белым гауссовым шумом (AWGN) и между от 1 дБ по 3,7 дБ по каналам с замиранием вследствие многолучевого распространения.

Проблема (2): Доступные в настоящее время результаты поиска оптимальных порождающих полиномов для сверточных кодов с задаваемой концевой комбинацией битов (TBCC) являются кодами MFD (см. цитированную литературу [5], [8] и [9], перечисленную в дальнейшем). Из вышеприведенных обсуждений теперь понятно, что взамен должны использоваться коды ODS.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В одном из своих аспектов технология, раскрытая в материалах настоящей заявки, относится к способу формирования набора порождающих полиномов для использования в качестве сверточного кода с задаваемой концевой комбинацией битов для оперирования данными, передаваемыми по каналу. В примерном варианте осуществления способ содержит: (1) выбор действительных комбинаций порождающих полиномов для включения в пул потенциально возможных кодов, каждая действительная комбинация является потенциально возможным кодом; (2) определение первых линий весового спектра для каждого потенциально возможного кода в пуле и включение потенциально возможных кодов пула, имеющих наилучшие первые линии, в набор кандидатов; (3) определение наилучших кодов из набора кандидатов на основании количества первых L линий в весовом спектре; (4) выбор оптимального кода(-ов) из наилучших кодов; и (5) конфигурирование схем(-ы) сдвиговых регистров приемопередатчика данных для реализации оптимального кода(-ов).

Оптимальный код(-ы), сформированный способами, описанными в материалах настоящей заявки, может быть выражен набором полиномов, которые перечислены в таблицах и/или хранятся в памяти.

В одной из своих реализаций, которая относится к работе ODS-FER, способ дополнительно содержит использование параметра свободного расстояния и параметра множественности для выбора оптимального кода(-ов) из наилучших кодов. В альтернативной реализации, которая относится к работе ODS-BER, способ дополнительно содержит использование параметра свободного расстояния и параметра битовой множественности для выбора оптимального кода(-ов) из наилучших кодов.

В одном из своих аспектов технология, описанная в материалах настоящей заявки, относится к узлу сети связи, который участвует в передачах данных по каналу. В примерном варианте осуществления узел содержит приемопередатчик для отправки и приема данных по каналу и схему сдвигового регистра, сконфигурированную для реализации оптимального сверточного кода с задаваемой концевой комбинацией битов для оперирования данными, передаваемыми по каналу. Оптимальный код может быть выражен набором полиномов, перечисленных в таблицах, описанных в материалах настоящей заявки, и сформированных действиями обобщенного выше способа.

В примерной реализации узел дополнительно содержит многочисленные схемы сдвиговых регистров и активатор кодов. Каждая из многочисленных схем сдвиговых регистров сконфигурирована для реализации соответствующего одного из многочисленных оптимальных сверточных кодов с задаваемой концевой комбинацией битов, каждый из многочисленных оптимальных сверточных кодов с задаваемой концевой комбинацией битов имеет разную скорость и выражается набором полиномов, перечисленных в любой из нескольких таблиц, описанных в материалах настоящей заявки. Активатор кодов сконфигурирован для включения одной из многочисленных схем сдвиговых регистров в поток обработки для соответствующей передачи данных по каналу.

В еще одном из своих аспектов технология, раскрытая в материалах настоящей заявки, относится к способу эксплуатации узла сети связи. Способ содержит конфигурирование схемы сдвигового регистра узла для реализации оптимального сверточного кода с задаваемой концевой комбинацией битов, выраженного набором полиномов, перечисленных в любой одной из некоторых таблиц, описанных в материалах настоящей заявки

В способах и устройстве, описанных в материалах настоящей заявки, схема сдвигового регистра может быть сконфигурирована в соответствии с оптимальным кодом для функционирования в качестве кодировщика для прикрепления информации исправления ошибок к данным, передаваемым по каналу.

В еще одном из своих аспектов, технология, раскрытая в материалах настоящей заявки, относится к генератору кодов, содержащему компьютер, который приводит в исполнение компьютерную программу, содержащую команды, хранимые на машинно-читаемом носителе, и способу, выполняемому посредством приведения в исполнение. Выполнение команд программы имеет следствием выполнение действий по: (1) выбору действительных комбинаций порождающих полиномов для включения в пул потенциально возможных кодов, каждая действительная комбинация является потенциально возможным кодом; (2) определению первых линий весового спектра для каждого потенциально возможного кода в пуле и включению потенциально возможных кодов пула, имеющих наилучшие первые линии, в набор кандидатов; (3) определению наилучших кодов из набора кандидатов на основании количества первых L линий в весовом спектре; (4) выбору оптимального кода(-ов) из наилучших кодов; и (5) выдаче идентификации оптимального кода(-ов).

Технология, раскрытая в материалах настоящей заявки, оптимизирует параметры сверточных кодов с задаваемой концевой комбинацией битов (TBCC) на пакетах кодировщика короткой и средней длины, коды наилучшим спектром расстояний (коды ODS-FER или коды ODS-BER) отыскиваются и сводятся в таблицу. В примерном варианте осуществления рассматриваются только кодировщики с прямой связью. В по меньшей мере одном из своих аспектов технология относится к кодам TBCC ODS-FER и ODS-BER с пакетами кодировщика от короткой до средней длины.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Вышеизложенные и другие задачи, признаки и преимущества изобретения будут очевидны из последующего более подробного описания предпочтительных вариантов осуществления, которые проиллюстрированы на прилагаемых чертежах, на которых позиционные обозначения указывают идентичные части на всем протяжении различных изображений. Чертежи не обязательно должны быть представлены в масштабе, взамен акценты ставятся на иллюстрировании принципов изобретения.

Фиг. 1 - схематическое изображение структуры кодировщика сверточного кода с прямой связью и скоростью 1/n с длиной v кодового ограничения.

Фиг. 2 - схематическое изображение примерного кодировщика для сверточных кодов с задаваемой концевой комбинацией битов (TBCC) стандарта 802.16, имеющих кодовую скорость 1/n=1/2, длину v=6 кодового ограничения и G=(g₀,g₁), где g₀=(1, 1, 1, 1, 0, 0, 1), а g₁=(1, 0, 1, 1, 0, 1, 1).

Фиг. 3 - схематическое изображение частей сети связи, включающей в себя базовую станцию и беспроводную станцию, которые передают данные по каналу с использованием оптимизированного сверточного кода с задаваемой концевой комбинацией битов.

Фиг. 4 - блок-схема последовательности операций способа, показывающая основные иллюстративные действия или этапы, которые содержат способ определения кода согласно технологии, описанной в материалах настоящей заявки.

Фиг. 5 - блок-схема последовательности операций способа, показывающая основные иллюстративные действия или этапы, которые содержат способ определения и использования кода согласно технологии, описанной в материалах настоящей заявки.

Фиг. 6 - схематическое изображение части беспроводной станции, включающей в себя кодер беспроводной станции, согласно примерному варианту осуществления.

Фиг. 7 - схематическое изображение части узла базовой станции, включающей в себя кодер базовой станции, согласно примерному варианту осуществления.

Фиг. 8 - схематическое изображение части беспроводной станции, включающей в себя кодер беспроводной станции, согласно еще одному примерному варианту осуществления.

Фиг. 9 - схематическое изображение части узла базовой станции, включающей в себя кодер базовой станции, согласно еще одному примерному варианту осуществления.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

В последующем описании для целей пояснения, а не ограничения изложены специфичные детали, такие как конкретные архитектуры, интерфейсы, технологии и т.д., для того чтобы обеспечить исчерпывающее понимание настоящего изобретения. Однако специалистам в данной области техники будет очевидно, что настоящее изобретение может быть осуществлено на практике в других вариантах осуществления, которые отклоняются от этих специфичных деталей. То есть специалисты в данной области техники будут способны разработать различные компоновки, которые, хотя и не описаны и не показаны в материалах настоящей заявки явным образом, воплощают принципы изобретения и включены в пределы его сущности и объема. В некоторых случаях подробные описания широко известных устройств, схем и способов опущены, с тем чтобы не затенять описание настоящего изобретения излишней детализацией. Все выражения в материалах настоящей заявки, излагающие принципы, аспекты и варианты осуществления изобретения, а также их конкретные примеры, предназначены для охвата как структурных, так и функциональных их эквивалентов. Дополнительно подразумевается, что такие эквиваленты включают в себя известные в настоящее время эквиваленты, а также эквиваленты, разработанные в будущем, то есть любые разработанные элементы, которые выполняют идентичную функцию, независимо от конструкции.

Таким образом, например, специалистами в данной области техники будет приниматься во внимание, что структурные схемы в материалах настоящей заявки изображают концептуальные представления иллюстративных схем, воплощающих принципы технологии. Подобным образом будет приниматься во внимание, что любые блок-схемы последовательностей операций способов, диаграммы переходов, псевдокод и тому подобное олицетворяют различные последовательности операций, которые, по существу, могут быть представлены на машинно-читаемом носителе и, значит, выполняться компьютером или процессором, показан или нет такой компьютер или процессор явным образом.

Функции различных элементов, включающих в себя функциональные блоки, помеченные или описанные в качестве «процессоров» или «контроллеров», могут обеспечиваться благодаря использованию специализированных аппаратных средств, а также аппаратных средств, способных к выполнению программного обеспечения, в ассоциативной связи с надлежащим программным обеспечением. Когда предусмотрены процессором, функции могут обеспечиваться одиночным выделенным процессором, одиночным совместно используемым процессором или множеством отдельных процессоров, некоторые из которых могут совместно использоваться или быть распределенными. Более того, явное использование термина «процессор» или «контроллер» не должно толковаться указывающим ссылкой исключительно на аппаратные средства, способные к выполнению программного обеспечения, и может учитывать, без ограничения, аппаратные средства цифрового сигнального процессора (ЦСП, DSP), постоянное запоминающее устройство (ПЗУ, ROM) для хранения программного обеспечения, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ, RAM) и энергонезависимое запоминающее устройство.

Фиг. 3 показывает части примерной сети связи, более точно, часть сети связи, которая включает в себя, в качестве двух из своих узлов, базовую станцию 28 и беспроводную станцию 30. В примерном сетевом сценарии, показанном на фиг. 3, базовая станция 28 и беспроводная станция 30 поддерживают связь друг с другом по каналу, который существует в или поверх сетевого интерфейса, такой интерфейс появляется в примере по фиг. 3, являясь радио- или эфирным интерфейсом 32. Должно быть понятно, что в других сетях связи, которые не являются беспроводными, такой канал, например, может обеспечиваться через сетевой интерфейс, который является иным, чем беспроводный, например, проводным интерфейсом.

Как описано в материалах настоящей заявки, по меньшей мере некоторые из данных, которые передаются через сетевой интерфейс 32, кодированы с использованием оптимизированного сверточного кода с задаваемой концевой комбинацией битов. В примерной реализации оптимизированный сверточный код с задаваемой концевой комбинацией битов формируется генератором 40 оптимизированного сверточного кода с задаваемой концевой комбинацией битов с использованием способов, описанных в материалах настоящей заявки, например, со ссылкой на фиг. 4. Другими словами, по меньшей мере некоторые из данных, передаваемых через сетевой интерфейс 32 по нисходящей линии связи с базовой станции 28 на беспроводную станцию 30, кодируются с использованием оптимизированного сверточного кода с задаваемой концевой комбинацией битов базовой станцией 28, а потому декодируются с использованием оптимизированного сверточного кода с задаваемой концевой комбинацией битов по приему беспроводной станцией 30. Наоборот, по меньшей мере некоторые из данных, передаваемых через сетевой интерфейс 32 по восходящей линии связи с беспроводной станции 30 на базовую станцию 28, кодируются с использованием оптимизированного сверточного кода с задаваемой концевой комбинацией битов беспроводной станцией 30, а потому декодируются с использованием оптимизированного сверточного кода с задаваемой концевой комбинацией битов по приему базовой станцией 30.

Фиг. 3 дополнительно иллюстрирует некоторые модули или функциональные возможности, составляющие базовую станцию 28. На своей стороне нисходящей линии связи базовая станция 28 содержит буфер 50 данных нисходящей линии связи базовой станции, кодировщик 52 с исправлением ошибок базовой станции; необязательный перемежитель 56 базовой станции; модулятор 58 базовой станции; и приемопередатчик(-и) 60 базовой станции. На своей стороне восходящей линии связи базовая станция 28 содержит демодулятор 62 базовой станции; необязательный обращенный перемежитель 64 базовой станции; декодер 66 с исправлением ошибок базовой станции; и буфер 68 данных восходящей линии связи базовой станции. Базовая станция 28 дополнительно содержит контроллер 70 узла базовой станции, который, в свою очередь, содержит (среди других функциональных возможностей или модулей) планировщик 72 базовой станции. Планировщик 72 базовой станции включает в себя, среди других сущностей или функциональных возможностей, селектор 74 кодов TBCC.

Фиг. 3 также иллюстрирует некоторые модули или функциональные возможности, составляющие беспроводную станцию 30. Беспроводная станция 30 выполняет, с помощью контроллера или тому подобного, некоторые приложения (например, прикладные программы 76). На своей стороне восходящей линии связи беспроводная станция 30 содержит буфер 80 данных восходящей линии связи беспроводной станции, кодировщик 82 с исправлением ошибок беспроводной станции; необязательный перемежитель 84 беспроводной станции; модулятор 86 беспроводной станции; и приемопередатчик(-и) 90 беспроводной станции. На своей стороне нисходящей линии связи беспроводная станция 30 содержит демодулятор 92 беспроводной станции; необязательный обращенный перемежитель 94 беспроводной станции; декодер 96 с исправлением ошибок беспроводной станции; и буфер 98 данных восходящей линии связи беспроводной станции. Эфирный интерфейс 32 дополнительно содержит контроллер 100 беспроводной станции, который, в свою очередь, содержит (среди других функциональных возможностей или модулей) запросчик 104 кодов TBCC.

Как упомянуто выше, когда базовая станция 28 и беспроводная станция 20 находятся на связи по каналу, существующему через сетевой интерфейс 32, по меньшей мере некоторые из данных, переносимых по каналу, могут быть кодированы кодом с исправлением ошибок с использованием оптимизированного сверточного кода с задаваемой концевой комбинацией битов, сформированного генератором 40 оптимизированного сверточного кода с задаваемой концевой комбинацией битов. Для этой цели фиг. 3 показывает стрелкой 106 загрузку оптимизированного сверточного кода с задаваемой концевой комбинацией битов в кодировщик 52 с исправлением ошибок базовой станции и декодер 66 с исправлением ошибок базовой станции. Фиг. 3 также показывает стрелкой 108 загрузку оптимизированного сверточного кода с задаваемой концевой комбинацией битов в кодировщик 82 с исправлением ошибок беспроводной станции и декодер 96 с исправлением ошибок беспроводной станции. Для кодирования и декодирования данных соединения, которое существует между базовой станцией 28 и беспроводной станцией 30, один и тот же оптимизированный сверточный код с задаваемой концевой комбинацией битов загружается в кодировщики и декодеры обеих базовой станции 28 и беспроводной станции 30.

Как пояснено в дальнейшем, «загрузка» оптимизированного сверточного кода с задаваемой концевой комбинацией битов в кодировщик может включать в себя конфигурирование схемы (схем) сдвиговых регистров, которая содержит кодировщик(-и).

В одном из своих аспектов технология, раскрытая в материалах настоящей заявки, относится к способу формирования набора порождающих полиномов для использования в качестве сверточного кода с задаваемой концевой комбинацией битов для оперирования данными, передаваемыми по каналу. В частности, технология, раскрытая в материалах настоящей заявки, содержит эффективный способ для вычисления весового спектра сверточных кодов с задаваемой концевой комбинацией битов (TBCC). Способ по технологии, раскрытой в материалах настоящей заявки, является модифицированным вариантом подхода к вычислению весового спектра турбокода (см. цитированную литературу [7], перечисленную в дальнейшем).

Способ формирования оптимизированного сверточного кода с задаваемой концевой комбинацией битов может выполняться модулем, таким как генератор 40 оптимизированного сверточного кода с задаваемой концевой комбинацией битов, показанный на фиг. 3. Генератор 40 оптимизированного сверточного кода с задаваемой концевой комбинацией битов может быть реализован посредством (например, реализован с использованием) компьютера или процессора, который выполняет компьютерную программу, содержащую команды, хранимые на машинно-читаемом носителе. Основные иллюстративные действия или этапы для нахождения кодов TBCC ODS-FER и кодов TBCC ODS-BER (например, которые выполняются генератором 40 оптимизированного сверточного кода с задаваемой концевой комбинацией битов) проиллюстрированы на фиг. 4 и описаны, как изложено ниже.

Действие 4-1 содержит выбор действительных комбинаций порождающих полиномов для включения в пул потенциально возможных кодов, каждая действительная комбинация является потенциально возможным кодом. Для объединения порождающих полиномов, которые должны считаться действительными для технологии, описанной в материалах настоящей заявки, должны быть удовлетворены определенные критерии. Такие критерии могут быть поняты со ссылкой на структуру схемы сдвигового регистра, которая реализует сверточный код с задаваемой концевой комбинацией битов, например, схемы сдвигового регистра по фиг. 1. Критерии, которые должны быть удовлетворены, для того чтобы получить действительную комбинацию порождающих полиномов, включают в себя следующие: (1) по меньшей мере одному коэффициенту для соединений самой левой стороны схемы сдвигового регистра (например, g₀ ⁽⁰⁾,…,g_n-1 ⁽⁰⁾ на фиг. 1) необходимо быть 1; (2) по меньшей мере одному коэффициенту для соединений самой правой стороны схемы сдвигового регистра (например, g₀ ^(v) _,…_,g_n-1 ^(v) на фиг. 1) необходимо быть 1; и (3) полином 000 является недействительным (например, не могущим быть избранным). Более того, все разные перестановки порождающих полиномов g₀,g₁,…,g_n-1, которые будут формировать один и тот же код и подсчитываются как один, считаются одинаковыми.

Действие 4-2 содержит начальный поиск наилучших первых линий весового спектра для построения набора кандидатов. Другими словами, действие 4-2 содержит определение первых линий весового спектра для каждого потенциально возможного кода в пуле и включение потенциально возможных кодов пула, имеющих наилучшие первые линии, в набор кандидатов. При начальном поиске действия 4-2 вычисляется первая линия весового спектра (первая линия является членами (d_f,n_df,b_df) минимального расстояния) для каждой действительной комбинации (например, набора действительных) полиномов из действия 4-1, а наилучшие (например, наилучшие первые линии) в показателях MFD-FER (или MFD-BER) вводятся в набор, известный как набор кандидатов. Коды сверточных кодов с задаваемой концевой комбинацией битов (TBCC) в наборе кандидатов фактически являются TBCC MFD-FER (или TBCC MFD-BER).

Действие 4-3 содержит подробный поиск для обнаружения наилучших кодов из набора кандидатов на основании количества первых L линий весового спектра. Другими словами, при подробном поиске по действию 4-3 количество первых L линий весового спектра {(d,n_d,b_d): d находится в диапазоне от первых L весов кодового слова, начиная с d_f} вычисляется для всех кодов в наборе кандидатов, полученном из действия 4-2. Выбираются наилучшие коды в показателях ODS-FER (или ODS-BER), и получающиеся в результате наборы являются TBCC ODS-FER (или TBCC ODS-BER). Будет выбираться код (или набор порождающих полиномов) с наибольшим свободным расстоянием d_f. Если есть многочисленные коды с одинаковым d_f, то коды с наименьшим n_df (или наименьшим b_df) выбираются в качестве кодов MFD-FER (или кодов MFD-BER)

В качестве варианта способа по фиг. 4 некоторые проверки могут быть реализованы для уменьшения вычислительных сложностей действия 4-2 и действия 4-3. Вариант включает в себя проверку следующих двух условий.

Условие 1: Если новый набор действительных порождающих полиномов G1 (чей весовой спектр должен вычисляться) эквивалентен существующему набору порождающих полиномов G2 в наборе кандидатов в смысле весового спектра, то вычисление для весового спектра G1 может быть пропущено. Это условие может обнаруживаться проверкой, может ли быть получена порождающая матрица G1 из порождающей матрицы G2 операциями перестановки столбцов и/или операциями перестановки строк (например, см. цитированную литературу [9], перечисленную в дальнейшем). Такое же правило может быть применено к действию 2-3.

Условие 2: Во время вычисления весового спектра для нового набора действительных порождающих полиномов G1, если G1 имеет худший спектр расстояний FER (или BER), чем у существующего набора порождающих полиномов G2 в наборе кандидатов, то вычисление может быть остановлено досрочно и G1 не будут включены в набор кандидатов. Такое же правило может быть применено к действию 2-3.

Касательно действия 4-2 должно быть понятно, что G1 может указывать ссылкой на действительный набор полиномов, которые выдерживают действие 4-1, а G2 может указывать ссылкой на один набор порождающих полиномов в наборе кандидатов (которые выдерживают действие 4-2). В условии 1 G1 необходимо сравниваться со всеми наборами полиномов в наборе кандидатов, чтобы понять, является ли G1 эквивалентным любому из них. В условии 2 G1 необходимо сравниваться с одним набором полиномов (поскольку все наборы полиномов в наборе кандидатов имеют одинаковый весовой спектр первой линии) в наборе кандидатов, чтобы понять, является ли G1 худшим по отношению к любому из них в показателях FER (или BER). Отметим, что, если G1 имеет лучший весовой спектр первой линии, чем у набора кандидатов, набор кандидатов будет обновляться на G1; если G1 имеет такой же весовой спектр первой линии, как у набора кандидатов, G1 будет добавляться в набор кандидатов.

Во время действия 4-3 G1 указывает ссылкой на набор полиномов из набора кандидатов (которые выдерживают действие 4-2), а G2 указывает ссылкой на один набор порождающих полиномов в заключительном наборе (которые выдерживают действие 4-3). В условии 1 G1 необходимо сравниваться со всеми наборами полиномов в заключительном наборе, чтобы понять, является ли G1 эквивалентным любому из них. В условии 2 G1 необходимо сравниваться с одним набором полиномов (поскольку все наборы полиномов в заключительном наборе имеют одинаковый весовой спектр первых L линий) в заключительном наборе, чтобы понять, является ли G1 худшим по отношению к любому из них в показателях FER (или BER). Отметим, что, если G1 имеет лучший весовой спектр первых L линий, чем у заключительного набора, заключительный набор будет обновляться на G1; если G1 имеет такой же весовой спектр первых L линий, как у заключительного набора, G1 будет добавляться в заключительный набор.

В последовательности операций поиска, содержащей действие 4-2 и действие 4-3, выбор того, использовать ли MFD-FER или MFD-BER, может быть произвольным, поскольку выбор (MFD-FER или MFD-BER) остается непротиворечивым для действия 4-2 и действия 4-3. Если FER должна быть минимизирована, то должен использоваться критерий MFD-FER и должны использоваться коды, помеченные ODS-FER из соответствующей таблицы, приведенной ниже. Иначе, если BER должна быть минимизирована, то должен использоваться критерий MFD-BER и должны использоваться коды, помеченные ODS-BER из соответствующей таблицы, приведенной ниже.

Действие 4-4 содержит вывод идентификации оптимизированного сверточного кода(-ов) с задаваемой концевой комбинацией битов. Идентификация может выдаваться любым подходящим образом, таким как отображение на экране, печать или запись, либо дописывание на/в любой осязаемый носитель, или запись в память, чтобы назвать только несколько примеров. Идентификация может содержать указание порождающих полиномов, которые составляют оптимизированный сверточный код с задаваемой концевой комбинацией битов. Описание или указание для порождающего полинома оптимизированного сверточного кода с задаваемой концевой комбинацией битов может быть выражено в восьмеричном представлении, описанном ранее в материалах настоящей заявки.

Одна из форм вывода идентификации оптимизированного сверточного кода с задаваемой концевой комбинацией битов может включать в себя перечисление результатов поиска для сформированного оптимизированного сверточного кода с задаваемой концевой комбинацией битов в таблице, таблица дает оптимизированные сверточные коды с задаваемой концевой комбинацией битов, сгруппированные по скорости кода и длине кодового ограничения. Таблица может сохраняться в памяти или тому подобном, например, такой как память или процессор, полупроводниковая память, энергонезависимая память.

В качестве примерной иллюстрации выполнения действия 4-1 способа по фиг. 4, далее рассмотрим случай v=2 [и не используя восьмеричного представления полиномов] и скорости ½ для кода со скоростью 1/n, есть n полиномов, которые должны выбираться из начального пула полиномов. Для этой примерной иллюстрации действие 4-1, которое содержит выбор действительных комбинаций порождающих полиномов, дает следующий начальный пул полиномов:

0,0,1

0,1,0

0,1,1

1,0,0

1,0,1

1,1,0

1,1,1

Поскольку скорость имеет значение ½, то создается столько разных двухсторонних комбинаций или полиномов, сколько возможно, например:

0,0,1 и 0,0,1

0,0,1 и 0,1,0

0,0,1 и 0,1,1

0,0,1 и 1,0,0

0,0,1 и 1,0,1

0,0,1 и 1,1,0

0,0,1 и 1,1,1

0,1,0 и 0,1,0

0,1,0 и 0,1,1

0,1,0 и 1,0,0

0,1,0 и 1,0,1

0,1,0 и 1,1,0

0,1,0 и 1,1,1

0,1,1 и 0,1,1

0,1,1 и 1,0,0

0,1,1 и 1,0,1

0,1,1 и 1,1,0

0,1,1 и 1,1,1

1,0,0 и 1,0,0,

1,0,0 и 1,0,1

1,0,0 и 1,1,0

1,0,0 и 1,1,1

1,0,1 и 1,0,1

1,0,1 и 1,1,0

1,0,1 и 1,1,1

1,1,0 и 1,1,0

1,1,0 и 1,1,1

1,1,1 и 1,1,1

Будет напомнено из описания действия 4-1, что (a) все разные перестановки порождающих полиномов, которые формируют один и тот же код, рассматриваются в качестве одного и того же и что (b) по меньшей мере одному коэффициенту для соединений самой левой стороны (g₀ ⁽⁰⁾,…,g_n-1 ⁽⁰⁾) необходимо быть 1 и по меньшей мере одному коэффициенту для соединений самой правой стороны (g₀ ^(v),…,g_n-1 ^(v)) необходимо быть 1. Для обсуждения в этом примере будет допущено, что все коды, разработанные выше (каждая пара упорядоченных троек, приведенных выше), формирует один и тот же код. Что касается критериев (b), только следующие неисключенные тройки продолжали бы существовать:

0,0,1 и 0,0,1

0,0,1 и 0,1,0

0,0,1 и 0,1,1

0,0,1 и 1,0,0

0,0,1 и 1,0,1

0,0,1 и 1,1,0

0,0,1 и 1,1,1

0,1,0 и 0,1,0

0,1,0 и 0,1,1

0,1,0 и 1,0,0

0,1,0 и 1,0,1

0,1,0 и 1,1,0

0,1,0 и 1,1,1

0,1,1 и 0,1,1

0,1,1 и 1,0,0

0,1,1 и 1,0,1

0,1,1 и 1,1,0

0,1,1 и 1,1,1

1,0,0 и 1,0,0

1,0,0 и 1,0,1

1,0,0 и 1,1,0

1,0,0 и 1,1,1

1,0,1 и 1,0,1

1,0,1 и 1,1,0

1,0,1 и 1,1,1

1,1,0 и 1,1,0

1,1,0 и 1,1,1

1,1,1 и 1,1,1

Вышеизложенный сценарий иллюстрирует пример начального пула рассматриваемых полиномов до того, как принимаются во внимание действия (a) и (b). Отметим, что для длины v кодового ограничения каждый полином имеет количество (v+1) членов (0 или 1). Следующие с действия 4-2 по действие 4-4 затем выполнялись бы по отношению к уцелевшему пулу, такому как перечисленный выше, причем наилучшие коды выбираются и сохраняются в таблице.

Многие разные таблицы могут быть сформированы в качестве действия 4-4 с использованием технологии, раскрытой в материалах настоящей заявки, на основе способа, описанного со ссылкой на фиг. 4. Таблицы 2-21 показывают примерные новые сверточные коды с задаваемой концевой комбинацией битов (TBCC) с прямой связью и ODS различных скоростей и длин кодового ограничения. Таблица 1 служит каталогом, посредством которого следует обращаться к таблицам 2-21. То есть по таблице 1 может быть определено, в какую другую таблицу следует обратиться за справкой для данных скорости и длины кодового ограничения. В таблице 1 столбцы 2-4 соответствуют скоростям 1/4, 1/3 и 1/2 соответственно, наряду с тем, что строки 2-8 соответствуют длинам кодового ограничения 2-8 соответственно. Например, чтобы найти подходящие сверточные коды с задаваемой концевой комбинацией битов (TBCC)

с прямой связью и ODS, сформированные согласно технологии, раскрытой в материалах настоящей заявки, и имеющие скорость 1/3 и длину v=3 кодового ограничения, принималась бы во внимание таблица 8.

Таблицы 2-21 перечисляют только результаты поиска (например, наборы порождающих полиномов), которые предполагается, что не были сообщены ранее в литературе. В этом отношении, поскольку сверточные коды с задаваемой концевой комбинацией битов (TBCC) заданы набором порождающих полиномов, «наборы порождающих полиномов» иногда используются в материалах настоящей заявки, чтобы означать «коды».

Таблицы 2-21 подлежат следующим комментариям и условиям, каждые из которых указываются в материалах настоящей заявки как «примечание к таблицам».

Примечание 1 к таблицам: В каждой из таблиц 2-21 буква «K» в первом столбце представляет количество битов полезной нагрузки; то есть количество информационных бит, которые должны кодироваться.

Примечание 2 к таблицам: В поисках, выполненных согласно способу по фиг. 4 и технологии, раскрытой в материалах настоящей заявки, TBCC ODS-BER (для фиксированных кодовой скорости R, длины v кодового ограничения и размера K полезной нагрузки) все имеют одинаковый весовой спектр WS(C)={(d,n_d,b_d): d=d_f, d_f+1, …}. В этих поисках TBCC ODS-FER может не иметь один и тот же весовой спектр WS(C). То есть TBCC ODS-FER имеет один и тот же частичный весовой спектр {(d,n_d): d=d_f,d_f+1,…}, но может иметь другой частичный весовой спектр {(d,b_d): d=d_f, d_f+1, …}. В случае, где TBCC ODS-FER не имеет один и тот же весовой спектр WS(C), выбираются только TBCC ODS-FER с наилучшим частичным весовым спектром {(d,b_d): d=d_f, d_f+1, …}. В пятом столбце ODS-FER обозначает, что TBCC в соответствующей строке имеет ODS-FER, ODS-BER обозначает, что TBCC в соответствующей строке имеет ODS-BER, а ODS-FER/BER обозначает, что TBCC в соответствующей строке имеет как ODS-FER, так и ODS-BER.

Примечание 3 к таблицам: Для заданных размера полезной нагрузки (K), скорости кодирования (R) и длины кодового ограничения (v) обычно есть более чем один набор порождающих полиномов, которые формируют TBCC с оптимальным спектром расстояний (CDS) по критерию FER или BER (см. категорию 2 на странице 3). В таблицах все наборы порождающих полиномов, которые формируют коды ODS-FER (или ODS-BER), эквивалентны с точностью до перестановки; то есть коды, сформированные этими наборами порождающих полиномов, эквивалентны, если разрешены перестановки битов кодового слова. Например, в таблице 2, для K=8, есть 2 набора порождающих полиномов, которые формируют код как ODS-FER, так и ODS-BER, поэтому перечислен только один из них (3,5,7,7). В этом случае только один набор порождающих полиномов (3,5,7,7) используется обоими (и хранится на) BS и UE (пользовательским оборудованием). Есть несколько (очень мало) случаев, где не все из наборов порождающих полиномов эквивалентны с точностью до перестановки. Например, в таблице 9, для K=9, все наборы (всего 10) порождающих полиномов, которые формируют код как ODS-FER, так и ODS-BER, могут быть поделены на 2 эквивалентные с точностью до перестановки группы, первую группу с 6 наборами порождающих полиномов, представленных посредством (16,46,56), и вторую группу с 4 наборами порождающих полиномов, представленных посредством (26,52,56). В этом случае 2 набора порождающих полиномов ((16,46,56) или (26,52,56)) могут использоваться обеими базовой станцией 28 и беспроводной станцией. Отметим, что если (16,46,56) используется базовой станцией 28, то ему также необходимо использоваться беспроводной станцией; или если (26,52,56) используется базовой станцией, то ему также необходимо использоваться беспроводной станцией 30. Таким образом, буква «G» во втором столбце таблиц является набором порождающих полиномов. Обычно более чем один набор порождающих полиномов существует для каждой строки. Для двух наборов порождающих полиномов, G1 и G2, в одной и той же строке, если порождающая матрица G1 может быть получена из порождающей матрицы G2 операциями перестановки столбцов и/или операциями перестановки строк (см. цитированную литературу [9], перечисленную в дальнейшем), упомянуто, что G1 эквивалентна с точностью до перестановки по отношению к G2, и только одна из них перечислена во втором столбце. Поэтому для каждого значения K мы делим наборы порождающих полиномов на разные эквивалентные с точностью до перестановки группы. Количество эквивалентных наборов порождающих полиномов в каждой группе перечислено в четвертом столбце каждой таблицы и помечено «# эквивалентных с точностью до перестановки кодов».

Например, предположим, что C1 - набор кодовых слов, сформированных набором порождающих полиномов G1, и предположим, что длиной кодового слова является 6. Тогда если каждое кодовое слово подвергается перестановке (a,b,c,d,e,f) в C1 посредством постоянного образа перестановки для формирования подвергнутого перестановке кодового слова, скажем (b,c,a,e,d,f), то новый набор подвергнутых перестановке кодовых слов C2 эквивалентен с точностью до перестановки по отношению к C1. Кодовые слова в C1 и C2 фактически одинаковы, но с разными порядками битов кодового слова. Как указано выше, для наборов порождающих полиномов, которые эквивалентны с точностью до перестановки, только один такой набор перечислен в таблицах, приведенных ниже.

Примечание 4 к таблицам: Элемент «WS» в третьем столбце таблиц обозначает весовой спектр. В этом столбце перечислена только первая линия весового спектра (d_f,n_df,b_df).

В примерной реализации L выбирается, чтобы быть 20 для поиска по действию 4-3. Чтобы найти коды ODS, по определению, всем линиям весового спектра необходимо вычисляться на действии 4-3. Большинство кодов, рассматриваемых в материалах настоящей заявки, имеют меньше чем 20 линий весового спектра. Поэтому L может выбираться, чтобы быть 20 для покрытия большинства случаев. Во время действия 4-3, если некоторый код имеет больше чем 20 линий весового спектра (например, когда размер K полезной нагрузки очень велик), то только первые 20 линий вычисляются и используются в действии 4-3, чтобы понять, является ли код ODF-FER (или ODS-BER).

Если коды ODS-FER (или ODS-BER), найденные после действия 4-3, имеют больше чем 20 линий весового спектра, дополнительные линии, кроме первых 20 линий, будут вычисляться, чтобы убеждаться, что выбранные коды имеют оптимальный весовой спектр.

Функция Q(x), описанная ранее, является монотонно убывающей функцией, каковое означает, что Q(x)>Q(y) если y>x. Для больших значений Eb/N0 (области высокого SNR) только первые несколько линий весового спектра (с меньшими значениями d) будут иметь значимые вклады в P_F,UB и P_B,UB. Для крайне большого значения Eb/N0 только первая линия весового спектра будет иметь значимые вклады в P_F,UB и P_B,UB, и это соответствует критерию MFD-FER (или MFD-BER), где мы предполагаем, что значение Eb/N0 является очень большим. Для малых и средних значений Eb/N0 в ее линии весового спектра будут осуществлять вклад в P_F,UB и P_B,UB. Поэтому для кодов MFD-FER (или MFD-BER) может гарантироваться, что только они будут иметь наименьшее значение P_F,UB (или P_B,UB) на области с высоким SNR. На области с малым и средним SNR коды MFD-FER (или MFD-BER) могут не иметь наименьшего значения P_F,UB (или P_B,UB). Однако, так как передача с низкой частотой появления ошибок (то есть в области высокого SNR) является желательным режимом передачи, имеет смысл оптимизировать коды на области высокого SNR. Поскольку коды ODS-FER (или ODS-BER) имеют оптимальные первые L линий (L=20 в этом примере) весового спектра, они будут иметь наименьшее значение P_F,UB (или P_B,UB) на большей части области SNR.

Преимущественно TBCC ODS-FER имеет оптимальный весовой спектр для достижения более низкой FER, а TBCC ODS-BER имеет оптимальный весовой спектр для достижения более низкого BER.

Фиг. 5 показывает вариант общего способа по фиг. 4, в котором действия с 5-1 по 5-4 являются по существу такими же, как действия с 4-1 по 4-4 соответственно по фиг. 4. Фиг. 5 отличается от фиг. 4, показывая, что в одной из примерных реализаций способа действие 4-5 по фиг. 4 (действие по выдаче оптимизированного сверточного кода(-ов) с задаваемой концевой комбинацией битов) может содержать конфигурирование схемы (схем) сдвигового регистра приемопередатчика данных для реализации оптимального кода(-ов).

Специалист в данной области техники будет принимать во внимание, в частности, со ссылкой на предыдущее обсуждение фиг. 1 и 2, как конфигурировать схему сдвигового регистра соединением выходов сдвиговых регистров, для того чтобы реализовывать набор порождающих полиномов, которые составляют оптимизированный сверточный код с задаваемой концевой комбинацией битов. Схема сдвигового регистра, которая сконфигурирована для реализации оптимизированного сверточного кода с задаваемой концевой комбинацией битов, например, может содержать один или более из кодировщика 52 с исправлением ошибок базовой станции и декодера 66 с исправлением ошибок базовой станции у базовой станции 28, а также кодировщика 82 с исправлением ошибок беспроводной станции и декодера 96 с исправлением ошибок беспроводной станции у беспроводной станции 30. Поскольку отображение из одного набора порождающих полиномов в кодировщик со сдвиговыми регистрами проиллюстрировано на фиг. 1 и 2 и беря фиг. 2 в качестве примера, реализация оптимизированного сверточного кода с задаваемой концевой комбинацией битов в схеме сдвигового регистра может быть реализована за три основных действия. Первое действие содержит взятие набора оптимальных порождающих полиномов из таблиц 2 - 21, например, таких как оптимизированный сверточный код с задаваемой концевой комбинацией битов (744,554). Второе действие содержит преобразование восьмеричного представления (например, 744,554) в двоичное представление, например, g0=(1,1,1,1,0,0,1) и g1=(1,0,1,1,0,1,1), где g0 - из 744, а g1 - из 554. Третье действие содержит конфигурирование соединений (из пяти регистров на выходы) в схеме согласно g0 и g1, где 1 = соединение, а 0 = нет соединения. Например, g0 предназначено для соединений с верхней части сдвиговых регистров на выходы Vi(0), и (слева направо) есть четыре соединения, сопровождаемые «отсутствием соединений», затем заканчивающиеся одним соединением.

Фиг. 6 иллюстрирует части примерной беспроводной станции 30, а более точно, части кодера 110 беспроводной станции, который действует в соединении с контроллером 100 беспроводной станции. Кодер 110 беспроводной станции может содержать часть основнополосной специализированной интегральной схемы (ASIC), которая вмещает, в дополнение к кодированию, другие функциональные возможности основнополосной обработки. В примерном варианте осуществления, показанном на фиг. 6, контроллер 100 базовой станции содержит не только запросчик 104 кода TBCC, но также и таблицу 112 кодов TBCC. Кодер беспроводной станции по фиг. 6 служит для иллюстрации кодировщика 82 с исправлением ошибок беспроводной станции. Как показано на фиг. 6, кодер 110 беспроводной станции содержит многочисленные схемы 120₁-120_n сдвиговых регистров и активатор 122 кодов. Каждая из многочисленных схем 120₁-l20_n сдвиговых регистров сконфигурирована для реализации соответствующего разного одного из многочисленных оптимальных сверточных кодов с задаваемой концевой комбинацией битов. Каждый из многочисленных оптимальных сверточных кодов с задаваемой концевой комбинацией битов, реализованных соответственными схемами 120₁-120_n сдвиговых регистров, имеет разную скорость и выражается набором полиномов, перечисленных в любой из таблиц 2-21. Фиг. 6 показывает стрелкой 108, что конфигурация соответственных схем 120₁-120_n сдвиговых регистров основана на идентификации разных из оптимизированных сверточных кодов с задаваемой концевой комбинацией битов, сформированных генератором 40 оптимизированного сверточного кода с задаваемой концевой комбинацией битов. Активатор 122 кодов сконфигурирован для включения одной из многочисленных схем 120₁-120_n сдвиговых регистров в поток обработки для соответствующей передачи данных по каналу. Активатор 122 кодов включает соответствующую одну из многочисленных схем 120₁-120_n сдвиговых регистров в поток обработки, задействуя логический элемент, так что входной сигнал кодера 110 беспроводной станции прикладывается только к одной активизированной схеме 120 сдвигового регистра и так что выходной сигнал из кодера 110 беспроводной станции берется только из активизированной схемы 120 сдвигового регистра.

Фиг. 7 иллюстрирует части примерной базовой станции 28, а более точно, части кодера 130 базовой станции и контроллера 70 узла базовой станции. Контроллер 70 базовой станции содержит планировщик 72 базовой станции, который, в свою очередь, содержит селектор 74 кодов TBCC и таблицу 132 кодов TBCC.

Кодер 130 базовой станции, в любой один момент времени, может обслуживать многочисленные каналы или даже многочисленные беспроводные станции, занимаясь отдельно кодируемыми соединениями, кадрами или сеансами с многочисленными беспроводными станциями через сетевой интерфейс 32. Например, базовая станция 28 может одновременно передавать многочисленные сигналы, подобные одному каналу управления и одному каналу данных, на беспроводную станцию и TBCC (или другой код с исправлением ошибок) в этих каналах могут быть разными. Например, базовая станция 28 может использовать разные сверточные коды с задаваемой концевой комбинацией битов (или разные коды с исправлением ошибок) для защиты данных разных беспроводных станций, так как разные беспроводные станции могут иметь разные применения или требования. Например, первая беспроводная станция может запрашивать, чтобы базовая станция использовала TBCC со скоростью 1/2 с 12 битами размера полезной нагрузки, наряду с тем, что вторая беспроводная станция может запрашивать, чтобы базовая станция 28 использовала TBCC со скоростью 1/4 с 24 битами размера полезной нагрузки. Еще один пример состоит в том, что первая беспроводная станция может запрашивать, чтобы базовая станция использовала TBCC

со скоростью ½ с 12 битами размера полезной нагрузки для передачи короткого канала управления, а вторая беспроводная станция может запрашивать, чтобы базовая станция использовала более мощные коды с исправлением ошибок (подобные турбокоду) для передачи длинного канала данных с 5000 битами полезной нагрузки. Более того, для одиночной беспроводной станции базовая станция 28 также может использовать разные сверточные коды с задаваемой концевой комбинацией битов (или разные коды с исправлением ошибок) для разных приложений, выполняемых на одной и той же беспроводной станции.

Поэтому в одном из примерных вариантов осуществления не возможно, чтобы многочисленные TBCC (для многочисленных каналов) одновременно использовали одинаковые сдвиговые регистры, но разные соединения выходов. Разные каналы могут кодироваться в разные моменты времени (с реконфигурированием между ними), но этот вариант выбора является зависящим от имеющегося в распоряжении времени обработки. В примерной реализации каждая беспроводная станция 30 имеет одну ASIC для выполнения основнополосной обработки, включающую в себя кодировщик/декодер канала. Беспроводная станция 30 может передавать многочисленные сигналы, подобные одному каналу управления и одному каналу данных, на базовую станцию 28.

Ввиду вышеизложенного кодер 130 базовой станции показан в качестве содержащего многочисленные секции с 134₁ по 134_j кодера, каждая отдельная секция 134 кодера является назначаемой на или используемой в соединении с разным каналом или беспроводной станцией или набором беспроводных станций. Каждая секция кодера может содержать часть основнополосной специализированной интегральной схемы (ASIC), которая вмещает, в дополнение к кодированию, другие функциональные возможности основнополосной обработки. Кодер 130 базовой станции по фиг. 7 со своими многочисленными секциями с 134₁ по 134_j кодера представляет кодировщик 52 с исправлением ошибок базовой станции по фиг. 3. Поскольку кодер 130 базовой станции обслуживает многочисленные каналы или беспроводные станции, данные в потоке данных, вовлекающие первый канала или беспроводную станцию, могут подводиться к первой секции 134₁ кодера, как указано стрелкой 136₁, обрабатываться выбранной схемой 140 сдвигового регистра секции 134₁ кодера и выводиться из выбранной схемы 140 сдвигового регистра секции 134₁ кодера, как указано стрелкой 138₁. Подобным образом, данные в потоке данных, вовлекающем второй канал или вторую беспроводную станцию, могут подводиться ко второй секции 134₂ кодера, как указано стрелкой 136₂, обрабатываться выбранной схемой 140 сдвигового регистра секции 134₂ кодера и выводиться из выбранной схемы 140 сдвигового регистра секции 134₂ кодера, как указано стрелкой 138₂, и так далее для каждой из многочисленных секций 134 кодера.

Каждая из многочисленных секций 134 кодера у кодера 130 базовой станции содержит многочисленные схемы 140 сдвиговых регистров и активатор 142 кодов TBCC. Например, секция 134₁ кодера показана на фиг. 7 в качестве содержащей схемы 140₁-140_n сдвиговых регистров. Как при подобном образе действий с кодером 110 беспроводной станции по фиг. 6, каждый из многочисленных оптимальных сверточных кодов с задаваемой концевой комбинацией битов, реализованных соответственными схемами 140₁-140_n сдвиговых регистров, имеет разную скорость и выражается набором полиномов, перечисленных в любой из таблиц 2-21. Фиг. 7 показывает стрелкой 106, что конфигурация соответственных схем 140₁-140_n сдвиговых регистров основана на идентификации разных из оптимизированных сверточных кодов с задаваемой концевой комбинацией битов, сформированных генератором 40 оптимизированного сверточного кода с задаваемой концевой комбинацией битов. Для каждой секции 134 кодера активатор 142 кодов сконфигурирован для включения одной из многочисленных схем 140₁-140_n сдвиговых регистров в поток обработки для соответствующей передачи данных по каналу. Для каждой секции 134 кодера активатор 142 кодов включает соответствующую одну из многочисленных схем 140₁-140_n сдвиговых регистров в поток обработки, задействуя логический элемент, так что входной сигнал кодера 130 базовой станции прикладывается только к одной активизированной схеме 140 сдвигового регистра и так что выходной сигнал из кодера 130 базовой станции берется только из активизированной схемы 140 сдвигового регистра.

Теперь когда были описаны примерный вариант осуществления базовой станции 28 по фиг. 7 и примерный вариант осуществления беспроводной станции 30 по фиг. 6, далее следует примерный сценарий работы, вовлекающий ту и другую. Например, предположим, что есть четыре возможных сверточных кода с задаваемой концевой комбинацией битов, которые могут использоваться между базовой станцией 28 и беспроводной станцией 30. Каждый из этих четырех возможных сверточных кодов с задаваемой концевой комбинацией битов имеет разные скорости, например, первый TBCC имеет скорость 1/5 (которая обозначена значением «00» скорости); второй примерный TBCC имеет скорость ¼ (обозначенную значением «01» скорости); третий примерный TBCC имеет скорость 1/3 (обозначенную значением «10»); и четвертый примерный TBCC имеет скорость ½ (обозначенную значением скорости «11»). Каждый из этих TBCC является оптимизированными сверточными кодами с задаваемой концевой комбинацией битов и получен способом по фиг. 3 и/или фиг. 4 и выражен набором полиномов, перечисленных в любой из таблиц 2-21. Для простоты предполагается, что эти 4 TBCC имеют одинаковые размер полезной нагрузки и длину кодового ограничения.

Чтобы приспосабливаться к этим TBCC, имеющим разные скорости, в кодере 110 беспроводной станции секция 120₁ кодера сконфигурирована для реализации первого TBCC, имеющего скорость 1/5, секция 120₂ кодера сконфигурирована для реализации второго примерного TBCC, имеющего скорость ¼, секция 120₃ кодера сконфигурирована для реализации третьего примерного TBCC, имеющего скорость 1/3; и секция 120₄ кодера сконфигурирована для реализации четвертого примерного TBCC, имеющего скорость ½. Подобным образом в кодере 130 базовой станции соответствующая одна из секций 134 кодера для вовлеченной беспроводной станции сконфигурирована для реализации четырех TBCC с разными скоростями. Например, в кодере 130 базовой станции секция 140₁ кодера сконфигурирована для реализации первого TBCC, имеющего скорость 1/5, секция 140₂ кодера сконфигурирована для реализации второго примерного TBCC, имеющего скорость ¼, секция 140₃ кодера сконфигурирована для реализации третьего примерного TBCC, имеющего скорость 1/3; и секция 140₄ кодера сконфигурирована для реализации четвертого примерного TBCC, имеющего скорость ½.

В сценарии, находящемся в обсуждении, беспроводная станция 30 типично измеряет интенсивность сигнала, который принимает с базовой станции 28, например, отношение Es/N0 энергии символа к спектральной плотности мощности шума. Затем измерение (например, Es/N0) будет дополнительно обрабатываться беспроводной станцией 20 для принятия решения, какой TBCC беспроводная станция 30 считает, что должен использоваться между базовой станцией 28 и беспроводной станцией 30. Если беспроводная станция 30 получает очень интенсивное измерение (Es/N0 больше, чем пороговое значение, означая, что качество канала является очень хорошим, и самый слабый код вполне достаточен для защиты от ошибок), то TBCC со скоростью ½ (чем выше скорость, тем слабее код) выбирается запросчиком 104 кода TBCC, и значение скорости «11» отправляется из 104 беспроводной станции 30 на базовую станцию 28 через надлежащее сообщение или канал, например, канал индикатора качества канала (CQI). С другой стороны, если беспроводная станция 30 получает очень слабое измерение (Es/N0 меньше, чем пороговое значение, означая, что качество канала является очень плохим и самый сильный код необходим для защиты от ошибок), то TBCC со скоростью 1/5 выбирается запросчиком 104 кода TBCC беспроводной станции 30 и значение скорости «00» отправляется с беспроводной станции 30 на базовую станцию 28 (например, через канал CQI).

Будет приниматься во внимание, что сообщение, такое как сообщение CQI, может и, вероятно, также включает в себя другие указания в дополнение к предпочтению TBCC,

такие как (например) порядок модуляции (2 для QPSK, 4 для 16QAM, 6 для 64-QAM и т.д.). Более того, значение скорости, переданное из запросчика 104 кода TBCC беспроводной станции 30 на базовую станцию 28 в сообщении (таком как сообщение CQI), является только указанием запросчика 104 кода TBCC в отношении базовой станции 28 касательно того, какой TBCC запросчик 104 кода TBCC беспроводной станции 30 считает, что должен использоваться.

По приему указания с беспроводной станции 30 и, возможно, в соединении с сообщениями CQI, принятыми со всех беспроводных станций, базовая станция 28 принимает свои окончательные решения о том, какой TBCC должен использоваться для каждой и для какой беспроводной станции 30. Выбор TBCC, определенный базовой станцией 28, может быть отличным от указания беспроводной станции 30, которое выражено в сообщении CQI. Селектор 74 кодов TBCC базовой станции 28 принимает решение согласно таким факторам, как имеющиеся в распоряжении ресурсы, требования к качеству обслуживания (QoS) разных UE и т.д. Селектор 74 кодов TBCC способен принимать интеллектуальное решение касательно того, какие конкретные TBCC возможны на конкретной беспроводной станции, ввиду того обстоятельства, что планировщик 72 базовой станции содержит таблицу 132 кодов TBCC. Таблица 132 кодов TBCC включает в себя список беспроводных станций, обслуживаемых базовой станцией 28, а также идентификацию оптимизированных сверточных кодов с задаваемой концевой комбинацией битов, имеющихся в распоряжении (реализованных или реализуемых в схеме(ах) сдвигового регистра) на соответственных беспроводных станциях 30

В качестве выбора кода TBCC CQI с первой беспроводной станции могло запрашивать, чтобы использовались скорость 1/4 с 10 битами размера полезной нагрузки и порядком 2 модуляции (2 кодированных бита на символ). Это означает, что базовой станции 28 необходимо выделять 10·4/2=20 символов модуляции для первой беспроводной станции. Если имеющегося в распоряжении ресурса недостаточно (например, есть только 10 тонов OFDM, оставшихся на базовой станции 28 для первой беспроводной станции (один тон OFDM передает один символ модуляции), то базовая станция 28 будет сообщать первой беспроводной станции, что взамен следует использовать скорость ½, поскольку необходимо только 10·2/2=10 символов модуляции. В качестве еще одного примера, если первая беспроводная станция имеет более высокий приоритет, чем вторая беспроводная станция (другой QoS), то базовая станция 28 сначала будет стараться удовлетворить запрос (CQI) с первой беспроводной станции.

При выполнении своего выбора TBCC для конкретной беспроводной станции селектор 74 кода TBCC приказывает активатору 142 кодов TBCC для надлежащей секции 134 кодера активизировать одну из схем 140 сдвиговых регистров, которая соответствует выбранному сверточному коду с задаваемой концевой комбинацией битов для такой беспроводной станции 30. Кроме того, решение о том, какой TBCC должен использоваться для каждой беспроводной станции 30, отправляется с базовой станции 28 на беспроводную станцию через соответствующее сообщение, такое как сообщение администрирования управления доступом к среде передачи (MAC) в канале протокола доступа к среде передачи (MAP) UL (восходящей линии связи) (в системе WiMAX). По приему решения о TBCC контроллер 100 беспроводной станции приказывает активатору 122 кодов активизировать одну из схем 120 сдвиговых регистров, которая соответствует выбранному сверточному коду с задаваемой концевой комбинацией битов для такой беспроводной станции 30.

Тогда как беспроводная станция 30 по фиг. 6 и базовая станция 28 по фиг. 7 содержат секции кодера, которые включают в себя многочисленные выделенные схемы сдвиговых регистров (причем каждая схема сдвигового регистра конфигурируется по существу специализированным образом для реализации отдельного оптимизированного сверточного кода с задаваемой концевой комбинацией битов), беспроводная станция 30', частично показанная на фиг. 8, и базовая станция 28', частично показанная на фиг. 9, содержат секции кодера, которые включают в себя программируемую схему сдвигового регистра, которая изменяется для реализации разных оптимизированных сверточных кодов с задаваемой концевой комбинацией битов в разные моменты времени. В этом отношении на беспроводной станции 30' по фиг. 8 кодер 110' беспроводной станции содержит программируемую схему 120' сдвигового регистра и программатор 122' TBCC. Подобным образом каждая секция 134' кодера у кодера 130' базовой станции по фиг. 9 содержит программируемую схему 140' сдвигового регистра и программатор 142' TBCC.

Программируемая схема 120' сдвигового регистра кодера 110' беспроводной станции по фиг. 8 и программируемая схема 140' сдвигового регистра кодера 130' базовой станции по фиг. 9 могут программироваться по существу на лету соответственными программаторами 122' и 142' для реализации отдельных оптимизированных сверточных кодов с задаваемой концевой комбинацией битов, которые в любой заданный момент необходимо использовать, секции кодера. В этом отношении выходные данные способа по фиг. 3, которые формируются генератором 40 оптимизированного сверточного кода с задаваемой концевой комбинацией битов, могут применяться (например, сохраняться) в таблице 112 кодов TBCC и таблице 132 кодов TBCC, так что соответственные контроллеры 100 и 70 могут взаимодействовать с программаторами 122' и 142' для реализации в программируемых схемах сдвиговых регистров отдельного оптимизированного сверточного кода с задаваемой концевой комбинацией битов, который необходим в любое заданный момент времени. Например, ограниченный набор возможных оптимизированных сверточных кодов с задаваемой концевой комбинацией битов, сформированных способом по фиг. 3 и/или фиг. 4, может формироваться генератором 40 оптимизированного сверточного кода с задаваемой концевой комбинацией битов, а их порождающие полиномы сохраняться в таблице 112 кодов TBCC беспроводной станции 30' и таблице 132 кодов TBCC базовой станции 28', так что базовая станция 28' и беспроводная станция 30' имеют предварительное знание возможных оптимизированных сверточных кодов с задаваемой концевой комбинацией битов, которые должны использоваться.

Конфигурация выходных клемм схемы сдвигового регистра для кодера TBCC понятна специалисту в данной области техники из описаний фиг. 1 и фиг. 2, а программируемые схемы сдвиговых регистров, например, подразумеваются со ссылкой на публикацию 2008/0228951 патента США.

Несмотря что контроллеры и кодеры как базовых станций, так и беспроводных станций были проиллюстрированы и описаны в качестве являющихся конструктивно раздельных, должно осознаваться, что функциональные возможности таковых могут быть совместно используемыми. Например, таблицы кодов и запросчик(-и)/селектор(-ы) кодов, упомянутые в материалах настоящей заявки, вместо существования отдельно от кодеров фактически могут содержать ASIC или другие схемы, которые воплощают вмещающие схему сдвигового регистра кодеры.

Обычно есть более чем один канал управления, отправляемый в начале каждого кадра, и управляющий заголовок кадра (FCH) является одним из них в WiMAX. Разные каналы управления могут отправлять разные сообщения для управления разными функциональными возможностями. Технология, раскрытая в материалах настоящей заявки, может применяться к каналам, чьи размеры полезной нагрузки не слишком велики (меньшие чем приблизительно 40 бит), так как TBCC более эффективны, когда размер полезной нагрузки невелик. Поэтому технология, раскрытая в материалах настоящей заявки, может применяться к каналам управления и к отдельным управляющим заголовкам кадров, по существу с отсутствием разницы в рассуждениях или выполняемых действиях/этапах.

ПЕРЕЧЕНЬ ЦИТИРОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

(вся из которой включена в материалы настоящей заявки посредством ссылки)

[1] H. H. Ma and J. K. Wolf, «On tail biting convolutional codes» («О сверточных кодах с задаваемой концевой комбинацией битов»), IEEE Trans. Commun., vol. 34, pp. 104-111, Feb. 1986.

[2] K. J. Larsen, «Short convolutional codes with maximal free distance for rate 1/2, 1/3, and 1/4» («Короткие сверточные коды с максимальным свободным расстоянием для скоростей 1/2, 1/3 и 1/4»), IEEE Trans. Inform. Theory, vol. 19, pp. 371-372, May 1973.

[3] J.-J. Chang, D.-J. Hwang and M.-C. Lin, «Some extended results on the search for good convolutional codes» («Некоторые расширенные результаты по поиску хороших сверточных кодов»), IEEE Trans. Inform. Theory, vol. 43, pp. 1682-1697, Sep. 1997.

[4] P. Frenger, P. Orten and T. Ottosson, «Convolutional codes with optimum distance spectrum» («Сверточные коды с оптимальным спектром расстояний»), IEEE Commun. Letters, vol. 3, pp. 317-319, Nov. 1999.

[5] P. Stahl, J. B. Anderson and R. Johannesson, «Optimal and near-optimal encoders for short and moderate-length tail-biting trellises» («Оптимальные и почти оптимальные кодировщики для матриц с задаваемой концевой комбинацией битов короткой и средней длины»), IEEE Trans. Inform. Theory, vol. 45, pp. 2562-2571, Nov. 1999.

[6] P. Stahl, J. B. Anderson and R. Johannesson, «A note on tailbiting codes and their feedback encoders» («Комментарии о кодах с задаваемой концевой комбинацией битов и их кодировщиков с прямой связью»), IEEE Trans. Inform. Theory, vol. 48, pp. 529-534, Feb. 2002.

[7] Y. Ould-Cheikh-Mouhamedou, S. Crazier and P. Kabal, «Distance measurement method for double binary turbo codes and a new interleaver design for DVB-RCS» («Способ измерения расстояния для сдвоенных двоичных турбокодов и новая конструкция перемежителя для DVB-RCS»), IEEE Globecom 04, pp. 172-178.

[8] R. Johannesson and K. S. Zigangirov, «Fundamentals of convolutional coding» («Основы сверточного кодирования»). Piscataway, New Jersey: IEEE Press, 1999.

[9] S. Lin and D. J. Costello, Jr, «Error control coding» («Кодирование с защитой от ошибок»). Upper Saddle River, New Jersey: Pearson, 2004.

[10] 3GPP TS 45.003, «3^rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group GSM/EDGE Radio Access Network; Channel Coding (Release 7)» («Проект партнерства 3-го поколения; Сеть радиодоступа GSM/EDGE группы технических спецификаций; Канальное кодирование (редакция 7)»),V7.1.0, 2007-02.

[11] IEEE Std 802.16-2004, «IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks - Part 16: Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems» («Стандарт IEEE для локальных и региональных сетей - часть 16: эфирный интерфейс для стационарных систем с широкополосным беспроводным доступом»»), October, 2004.

[12] IEEE Std P802.16e-2005, «IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks - Part 16: Air Interface for Fixed and Mobile Broadband Wireless Access Systems» («Стандарт IEEE для локальных и региональных сетей - часть 16: эфирный интерфейс для стационарных и мобильных систем с широкополосным беспроводным доступом»»), February, 2006.

[13] 3GPP TS 36.212, «3^rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Multiplexing and channel Coding (Release 8)» («Проект партнерства 3-го поколения; сеть радиодоступа группы технических спецификаций; Развитый универсальный наземный радиодоступ (E-UTRA); Мультиплексирование и кодирование канала (редакция 8)»), V8.0.0, 2007-09.

[14] M. Mzyece and J. Dunlop, «Performance evaluation of suboptimal decoding schemes for tail biting convolutional codes in EDGE headers» («Оценка технических характеристик субоптимальных схем декодирования для сверточных кодов с задаваемой концевой комбинацией битов в заголовках EDGE»), IEE Electronics Letters, vol. 39, no. 17, pp. 1280-1281, August 2003.

[15] R. V. Cox and C.-E. W. Sundberg, «An efficient adaptive circular viterbi algorithm for decoding generalized tailbiting convolutional codes» («Эффективный адаптивный циклический алгоритм Витерби для декодирования распространенных сверточных кодов с задаваемой концевой комбинацией битов»), IEEE Trans. Veh. Technol., vol. 43, pp. 57-68, Feb. 1994.

ТАБЛИЦА 1: СВОДКА ТАБЛИЦ ДЛЯ СВЕРТОЧНЫХ КОДОВ С ЗАДАВАЕМОЙ КОНЦЕВОЙ КОМБИНАЦИЕЙ БИТОВ (TBCC), ПРЯМОЙ СВЯЗЬЮ И ODS

ТАБЛИЦА 1
СВОДКА ТАБЛИЦ ДЛЯ СВЕРТОЧНЫХ КОДОВ С ЗАДАВАЕМОЙ КОНЦЕВОЙ КОМБИНАЦИЕЙ БИТОВ (TBCC), ПРЯМОЙ СВЯЗЬЮ И ODS Длина v кодового ограничения Скорость 1/4 Скорость 1/3 Скорость 1/2 Скорость 1/5 Скорость 2/5 2 Таблица 2 Таблица 7 Таблица 13 Таблица 20 Отсутствует 3 Таблица 3 Таблица 8 Таблица 14 Таблица 20 Таблица 21 4 Таблица 4 Таблица 9 Таблица 15 Таблица 20 Таблица 21 5 Таблица 5 Таблица 10 Таблица 16 Таблица 20 Таблица 21 6 Таблица 6 Таблица 11 Таблица 17 Отсутст. Таблица 21 7 Отсутст. Таблица 12 Таблица 18 Отсутст. Таблица 21 8 Отсутст. Отсутст. Таблица 19 Отсутст. Отсутст.

ТАБЛИЦА 2
НОВЫЙ TBCC С ПРЯМОЙ СВЯЗЬЮ И ODS СО СКОРОСТЬЮ 1/4 И ДЛИНОЙ V=2 КОДОВОГО ОГРАНИЧЕНИЯ K G WS # эквивалентных с точностью до перестановки кодов Примечание 3 (1, 1, 3,5) (6, 4, 6) 30 ODS-BER 6 0, 3, 5, 7) (8, 6, 6) 6 ODS-BER 8 (3, 5, 7, 7) (10, 16, 24) 2 ODS-FER/BER 9 (3, 5, 7, 7) (10, 18, 27) 2 ODS-FER/BER

ТАБЛИЦА 3
НОВЫЙ TBCC С ПРЯМОЙ СВЯЗЬЮ И ODS СО СКОРОСТЬЮ ¼ И ДЛИНОЙ V=3 КОДОВОГО ОГРАНИЧЕНИЯ K G WS # эквивалентных с точностью до перестановки кодов Примечание 3 (4, 4, 14, 50) (6, 4, 6) 372 ODS-BER 9 (44, 54, 64, 74) (12, 12, 18) 1 ODS-BER

ТАБЛИЦА 4
НОВЫЙ TBCC С ПРЯМОЙ СВЯЗЬЮ И ODS СО СКОРОСТЬЮ ¼ И ДЛИНОЙ V=4 КОДОВОГО ОГРАНИЧЕНИЯ K G WS # эквивалентных с точностью до перестановки кодов Примечание 3 (2, 2, 6, 42) (6, 4, 6) 5238 ODS-BER 5 (2, 6, 16, 52) (9, 10, 20) 1058 ODS-FER/BER 6 (2, 6, 26, 76) (10, 9, 18) 120 ODS-FER/BER 10 (26, 36, 46, 56) (14, 30, 60) 8 ODS-FER/BER 11 (46, 52, 56, 76) (15, 22, 66) 2 ODS-BER

ТАБЛИЦА 5
НОВЫЙ TBCC С ПРЯМОЙ СВЯЗЬЮ И ODS СО СКОРОСТЬЮ ¼ И ДЛИНОЙ V=5 КОДОВОГО ОГРАНИЧЕНИЯ K G WS # эквивалентных с точностью до перестановки кодов Примечание 3 (1, 1, 3, 41) (6, 4, 6) 78273 ODS-BER 5 (1, 3, 7, 52) (9, 10, 20) 17596 ODS-FER/BER 6 (1, 3, 13, 57) (10, 9, 18) 2352 ODS-FER/BER 8 (1, 23, 45, 77) (12, 8, 16) 72 ODS-FER/BER 9 (13, 17, 23, 56) (14, 72, 261) 60 ODS-FER/BER 10 (27, 47, 57, 61) (16, 285, 1350) 4 ODS-FER/BER 14 (45, 53, 73, 77) (18, 84, 364) 2 ODS-BER 16 (47, 53, 67, 75) (18, 48, 96) 2 ODS-FER 16 (45, 53, 73, 77) (18, 48, 80) 2 ODS-BER 17 (47, 53, 67, 75) (18, 51, 102) 2 ODS-FER 17 (45, 53, 73, 77) (18, 51, 85) 2 ODS-BER 18 (47, 53, 67, 75) (18, 54, 108) 2 ODS-FER 18 (45, 53, 73, 77) (18, 54, 90) 2 ODS-BER 19 (45, 57, 67, 75) (18, 57, 95) 2 ODS-FER/BER 20 (45, 57, 67, 75) (18, 60, 100) 2 ODS-FER/BER 21 (45, 57, 67, 75) (18, 63, 105) 2 ODS-FER/BER 24 (45, 57, 67, 75) (18, 72, 120) 2 ODS-FER/BER

ТАБЛИЦА 6
НОВЫЙ TBCC С ПРЯМОЙ СВЯЗЬЮ И ODS СО СКОРОСТЬЮ ¼ И ДЛИНОЙ V=6 КОДОВОГО ОГРАНИЧЕНИЯ K G WS # эквивалентных с точностью до перестановки кодов Примечание 2 (4, 4, 4, 410) (5, 2, 2) 1279360 ODS-FER/BER 3 (4, 4, 14, 430) (6, 3, 6) 791712 ODS-FER   (4, 4, 14, 410) (6, 4, 6) 1209060 ODS-BER 4 (4, 14, 24, 414) (8, 11, 24) 460800 ODS-FER/BER 5 (4, 14,34, 444) (9, 10, 20) 281250 ODS-FER/BER 6 (4, 14, 54, 570) (10, 9, 18) 36408 ODS-FER/BER 7 (4, 34, 174, 524) (12, 28, 84) 6339 ODS-FER/BER 8 (4, 34, 114, 674) (12, 8, 16) 1256 ODS-FER/BER 9 (4, 274, 454, 764) (14, 72, 234) 112 ODS-FER/BER 10 (4, 374, 454, 534) (16, 285, 1140) 28 ODS-FER/BER 11 (204, 214, 724, 774) (16, 66, 286) 12 ODS-FER/BER 12 (424, 474, 704, 724) (17, 60, 324) 2 ODS-FER 12 (224, 324, 354, 554) (17, 72, 312) 16 ODS-BER 13 (134, 564, 634, 724) (19, 325, 1963) 6 ODS-FER/BER 14 (114, 534, 664, 764) (19, 182, 1106) 6 ODS-FER/BER 15 (464, 534, 564, 674) (20, 285, 1815) 2 ODS-FER 15 (444, 654, 674, 734) (20, 288, 1800) 2 ODS-BER 16 (454, 554, 724, 774) (20, 64, 224) 2 ODS-FER/BER 17 (454, 474, 724, 754) (20, 34, 51) 2 ODS-FER/BER 18 (474, 554, 624, 764) (20, 36, 54) 2 ODS-FER 18 (454, 474, 724, 754) (20, 36, 54) 2 ODS-BER 20 (474, 554, 624, 764) (20, 40, 60) 2 ODS-FER/BER

ТАБЛИЦА 7
НОВЫЙ TBCC С ПРЯМОЙ СВЯЗЬЮ И ODS СО СКОРОСТЬЮ 1/3 И ДЛИНОЙ V=2 КОДОВОГО ОГРАНИЧЕНИЯ K G WS # эквивалентных с точностью до перестановки кодов Примечание 3 (1, 1, 5) (4, 3, 3) 12 ODS-FER/BER

ТАБЛИЦА 8
НОВЫЙ TBCC С ПРЯМОЙ СВЯЗЬЮ И ODS СО СКОРОСТЬЮ 1/3 И ДЛИНОЙ V=3 КОДОВОГО ОГРАНИЧЕНИЯ K G WS # эквивалентных с точностью до перестановки кодов Примечание 7 (4, 54, 74) (8, 35, 91) 8 ODS-BER 9 (34, 54, 74) (8, 9,18) 4 ODS-FER 9 (24, 54, 64) (8, 9, 9) 2 ODS-BER

ТАБЛИЦА 9
НОВЫЙ TBCC С ПРЯМОЙ СВЯЗЬЮ И ODS СО СКОРОСТЬЮ 1/3 И ДЛИНОЙ V=4 КОДОВОГО ОГРАНИЧЕНИЯ K G WS # эквивалентных с точностью до перестановки кодов Примечание 6 (2, 16, 56) (8, 45, 120) 30 ODS-FER/BER 7 (2, 46, 76) (8, 21, 56) 10 ODS-FER/BER 8 (2, 56, 66) (8, 1, 8) 10 ODS-FER/BER 9 (16, 46, 56) (10, 99, 405) 6 ODS-FER/BER   (26, 52, 56)   4   10 (46, 66, 72) (10, 46, 240) 2 ODS-FER 10 (26,36, 46) (10, 52, 220) 8 ODS-BER 11 (46, 62, 76) (10, 11, 22) 1 ODS-FER 11 (16, 56, 72) (10, 11, 22) 3 ODS-BER 12 (46, 52, 72) (10, 12, 12) 2 ODS-BER 15 (46, 56, 72) (11, 15, 15) 2 ODS-FER/BER

ТАБЛИЦА 10
НОВЫЙ TBCC С ПРЯМОЙ СВЯЗЬЮ И ODS СО СКОРОСТЬЮ 1/3 И ДЛИНОЙ V=5 КОДОВОГО ОГРАНИЧЕНИЯ K G WS # эквивалентных с точностью до перестановки кодов Примечание 6 (1, 7, 53) (8, 45, 120) 156 ODS-FER/BER 7 (1, 7, 57) (8, 21, 56) 124 ODS-FER/BER 8 (1, 27, 66) (8, 1, 8) 52 ODS-FER/BER 9 (1, 47, 75) (10, 99, 333) 24 ODS-FER/BER 10 (33, 43, 53) (10, 21, 90) 4 ODS-FER/BER 12 (13, 37, 53) (12, 202, 1008) 12 ODS-BER 17 (47, 57, 65) (13, 34, 68) 2 ODS-BER

ТАБЛИЦА 11
НОВЫЙ TBCC С ПРЯМОЙ СВЯЗЬЮ И ODS СО СКОРОСТЬЮ 1/3 И ДЛИНОЙ V=6 КОДОВОГО ОГРАНИЧЕНИЯ K G WS # эквивалентных с точностью до перестановки кодов Примечание 3 (4, 4, 410) (4, 3, 3) 42984 ODS-FER/BER 6 (4, 34, 530) (8, 45, 120) 1326 ODS-FER/BER 7 (4, 34, 534) (8, 21, 56) 751 ODS-FER/BER 8 (4, 134, 614) (8, 1, 8) 314 ODS-FER/BER 9 (4, 74, 554) (10, 99, 306) 112 ODS-FER/BER 10 (154, 214, 530) (10, 21, 90) 40 ODS-FER 10 (4, 314, 674) (10, 26, 80) 28 ODS-BER 13 (434, 574, 664) (12, 39, 338) 2 ODS-FER 13 (104, 554, 574) (12, 39, 156) 6 ODS-BER 17 (474, 634, 654) (14, 51, 306) 2 ODS-FER 17 (574, 654, 764) (14, 51, 170) 1 ODS-BER 21 (464, 564, 674) (15, 84, 210) 2 ODS-BER 22 (474, 564, 664) (15, 66, 154) 2 ODS-BER

ТАБЛИЦА 12
НОВЫЙ TBCC С ПРЯМОЙ СВЯЗЬЮ И ODS СО СКОРОСТЬЮ 1/3 И ДЛИНОЙ V=7 КОДОВОГО ОГРАНИЧЕНИЯ K G WS # эквивалентных с точностью до перестановки кодов Примечание 4 (2, 6, 406) (6, 12, 24) 200704 ODS-FER/BER 5 (2, 16, 422) (7, 15, 35) 49000 ODS-FER/BER 6 (2, 16, 452) (8, 45, 120) 10584 ODS-FER/BER 7 (2, 16, 534) (8, 21, 56) 6318 ODS-FER/BER 8 (2, 56, 432) (8, 1, 8) 1224 ODS-FER/BER 9 (2, 36, 466) (10, 99, 306) 736 ODS-FER/BER 10 (2, 216, 566) (10, 21, 70) 128 ODS-FER/BER 11 (2, 456, 722) (11, 33, 121) 8 ODS-FER/BER 12 (26, 126, 646) (12, 178, 948) 48 ODS-FER 12 (2, 336, 516) (12, 186, 732) 32 ODS-BER 13 (126, 232, 532) (12, 39, 208) 20 ODS-FER 13 (276, 442, 776) (12, 39, 130) 4 ODS-BER 14 (226, 422, 476) (13, 112, 672) 4 ODS-FER 14 (566, 716, 736) (13, 112, 616) 2 ODS-BER 15 (156, 332, 452) (14, 330, 2535) 12 ODS-FER 15 (146, 316, 722) (14, 375, 2280) 12 ODS-BER 16 (316, 336, 452) (14, 64, 480) 8 ODS-FER/BER 17 (266, 512, 746) (15, 238, 1700) 4 ODS-FER/BER 18 (256, 662, 746) (16, 837, 7146) 4 ODS-FER/BER 19 (232, 632, 766) (16, 342, 2090) 4 ODS-FER/BER 20 (452, 476, 756) (16, 130, 1120) 2 ODS-FER 20 (456, 476, 666) (16, 180, 920) 2 ODS-BER 21 (526, 572, 636) (16, 63, 378) 2 ODS-FER 21 (422, 726, 736) (16, 84, 273) 2 ODS-BER 22 (456, 626, 772) (16, 22, 44) 2 ODS-FER 22 (476, 572, 632) (16, 22, 44) 2 ODS-BER 24 (472, 562, 676) (16, 24, 48) 2 ODS-FER 24 (462, 532, 736) (16, 27, 48) 2 ODS-BER 25 (462, 532, 736) (16, 25, 25) 2 ODS-FER/BER 26 (462, 532, 736) (16, 26, 26) 2 ODS-FER/BER

ТАБЛИЦА 13
НОВЫЙ TBCC С ПРЯМОЙ СВЯЗЬЮ И ODS СО СКОРОСТЬЮ 1/2 И ДЛИНОЙ V=2 КОДОВОГО ОГРАНИЧЕНИЯ K G WS # эквивалентных с точностью до перестановки кодов Примечание 2 (1, 4) (2, 2, 2) 5 ODS-BER 5 (1, 7) (4, 15, 30) 3 ODS-BER 7 (3, 7) (4, 7, 14) 2 ODS-FER/BER

ТАБЛИЦА 14
НОВЫЙ TBCC С ПРЯМОЙ СВЯЗЬЮ И ODS СО СКОРОСТЬЮ 1/2 И ДЛИНОЙ V=3 КОДОВОГО ОГРАНИЧЕНИЯ K G WS # эквивалентных с точностью до перестановки кодов Примечание 2 (4, 40) (2, 2, 2) 19 ODS-BER 5 (4, 74) (4, 10, 20) 4 ODS-FER/BER 6 (14, 70) (4, 9, 24) 2 ODS-BER 7 (4, 74) (4, 7, 14), 4 ODS-FER/BER 12 (34, 54) (6, 64, 192) 4 ODS-BER

ТАБЛИЦА 15
НОВЫЙ TBCC С ПРЯМОЙ СВЯЗЬЮ И ODS СО СКОРОСТЬЮ 1/2 И
ДЛИНОЙ V=4 КОДОВОГО ОГРАНИЧЕНИЯ K G WS # эквивалентных с точностью до перестановки кодов Примечание 2 (2, 40) (2, 2, 2) 74 ODS-BER 5 (2, 56) (4, 10, 20) 17 ODS-FER/BER 6 (2, 56) (4, 6, 12) 10 ODS-FER/BER 7 (2,66) (4, 7, 14) 7 ODS-FER/BER 8 (2, 56) (5, 24, 56) 10 ODS-FER/BER 9 (16,54) (6, 102, 450) 4 ODS-FER/BER 10 (16,54) (6, 90, 390) 4 ODS-FER/BER 16 (46, 66) (7, 64, 256) 2 ODS-BER 18 (46, 56) (7, 54, 126) 2 ODS-FER/BER 19 (46, 66) (7, 38, 76) 2 ODS-BER 20 (46, 66) (7, 40, 80) 2 ODS-BER 22 (46, 66) (7,44,88) 2 ODS-BER 23 (46, 66) (7, 46, 92) 2 ODS-BER ТАБЛИЦА 16
НОВЫЙ TBCC С ПРЯМОЙ СВЯЗЬЮ И ODS СО СКОРОСТЬЮ 1/2 И ДЛИНОЙ V=5 КОДОВОГО ОГРАНИЧЕНИЯ K G WS # эквивалентных с точностью до перестановки кодов Примечание 2 (1, 40) (2,2,2) 292 ODS-BER 6 (1, 53) (4,6,12) 16 ODS-FER/BER 7 (1, 53) (4, 7, 14) 28 ODS-FER/BER 8 (1, 53) (5, 24, 56) 16 ODS-FER/BER 9 (7, 54) (6, 102, 450) 16 ODS-FER/BER 10 (13, 53) (6, 40, 180) 6 ODS-FER/BER 12 (23, 47) (6, 20, 120) 4 ODS-FER/BER 18 (37, 53) (8, 117, 684) 4 ODS-BER 20 (43, 73) (8, 100, 340) 2 ODS-BER 21 (23, 67) (8, 84, 189) 4 ODS-BER 22 (57, 63) (8, 44, 132) 2 ODS-FER 23 (45, 77) (8, 46, 92) 2 ODS-FER/BER

ТАБЛИЦА 17
НОВЫЙ TBCC С ПРЯМОЙ СВЯЗЬЮ И ODS СО СКОРОСТЬЮ 1/2 И ДЛИНОЙ V=6 КОДОВОГО ОГРАНИЧЕНИЯ K G WS # эквивалентных с точностью до перестановки кодов Примечание 5 (4, 464) (4, 10, 20) 225 ODS-FER/BER 6 (4, 530) (4, 6, 12) 82 ODS-FER/BER 7 (4, 434) (4, 7, 14) 54 ODS-FER/BER 8 (4, 434) (5, 24, 56) 50 ODS-FER/BER 9 (4, 474) (6, 102, 306) 28 ODS-FER/BER 11 (274, 574) (7, 176, 880) 4 ODS-FER/BER   (474, 674)   2   13 (134, 670) (7, 117, 611) 4 ODS-FER/BER 15 (114, 714) (8, 450, 3120) 6 ODS-FER/BER 17 (374, 444) (8, 187, 1156) 2 ODS-BER 19 (464, 744) (8, 19, 190) 2 ODS-FER 19 (634, 734) (8, 38, 190) 2 ODS-BER

ТАБЛИЦА 18
НОВЫЙ TBCC С ПРЯМОЙ СВЯЗЬЮ И ODS СО СКОРОСТЬЮ 1/2 И ДЛИНОЙ V=7 КОДОВОГО ОГРАНИЧЕНИЯ K G WS # эквивалентных с точностью до перестановки кодов Примечание 2 (2, 400) (2, 2, 2) 4624 ODS-BER 6 (2, 452) (4, 6,12) 324 ODS-FER/BER 7 (2, 434) (4, 7, 14) 348 ODS-FER/BER 8 (2, 426) (5, 24, 56) 68 ODS-FER/BER 9 (2, 456) (6, 102, 306) 40 ODS-FER/BER 10 (2, 476) (6, 40, 120) 16 ODS-FER/BER 11 (2, 556) (7, 176, 616) 16 ODS-FER/BER 13 (56, 670) (7, 117, 611) 6 ODS-FER/BER 14 (76, 654) (8, 546, 3640) 2 ODS-FER/BER   (112, 472)   6     (256, 626)   4     (266, 602)   4     (316, 412)   4   15 (376, 412) (8, 450, 2955) 4 ODS-FER/BER 16 (36, 564) (8, 238, 1776) 2 ODS-FER/BER 17 (146, 534) (8, 153, 1190) 4 ODS-FER 17 (176, 444) (8, 187, 1156) 2 ODS-BER 18 (336, 646) (8, 54, 468) 4 ODS-FER 18 (336, 676) (8, 81, 432) 4 ODS-FER 19 (556, 736) (8, 19, 152) 2 ODS-FER 21 (326, 576) (10, 1722, 15771) 4 ODS-BER 22 (236, 626) (10, 1298, 13112) 4 ODS-FER 22 (272, 634) (10, 1364, 12914) 4 ODS-BER 24 (236, 652) (10, 744, 6624) 4 ODS-BER 26 (276, 722) (10, 143, 1118) 4 ODS-BER 27 (316, 466) (10, 162, 567) 4 ODS-BER 28 (506, 772) (10, 84, 224) 2 ODS-BER 31 (532, 746) (10, 31, 124) 2 ODS-FER 31 (446, 756) (10, 31, 62) 2 ODS-BER 32 (532, 746) (10, 32, 128) 2 ODS-FER 33 (532, 746) (10, 33, 132) 2 ODS-FER 33 (452, 766) (10, 33, 66) 2 ODS-BER 34 (532, 746) (10, 34, 136) 2 ODS-FER 35 (532, 746) (10, 35, 140) 2 ODS-FER 35 (452, 766) (10, 35, 70) 2 ODS-BER 36 (532, 746) (10, 36, 144) 2 ODS-FER 36 (452, 766) (10, 36, 72) 2 ODS-BER 37 (532, 746) (10, 37, 148) 2 ODS-FER 38 (532, 746) (10, 38, 152) 2 ODS-FER

ТАБЛИЦА 19
НОВЫЙ TBCC С ПРЯМОЙ СВЯЗЬЮ И ODS СО СКОРОСТЬЮ 1/2 И ДЛИНОЙ V=8 КОДОВОГО ОГРАНИЧЕНИЯ K G WS # эквивалентных с точностью до перестановки кодов Примечание 5 (1,407) (4, 10, 20) 3600 ODS-FER/BER 6 (1, 423) (4, 6, 12) 1296 ODS-FER/BER 7 (1,415) (4, 7, 14) 1323 ODS-FER/BER 8 (1,426) (5, 24, 56) 624 ODS-FER/BER 9 (1,447) (6, 102, 306) 79 ODS-FER/BER 10 (1,476) (6, 40, 120) 4 ODS-FER/BER 11 (1,556) (7, 176, 616) 4 ODS-FER/BER 12 (1,573) (8, 759, 3036) 18 ODS-FER/BER 14 (1,727) (8,546,2184) 9 ODS-FER/BER 15 (177, 412) (8,450,2955) 4 ODS-FER/BER 16 (55, 727) (8, 238, 1744) 4 ODS-FER 16 (1,557) (8, 372, 1456) 18 ODS-BER 17 (433, 473) (8, 153, 952) 2 ODS-FER/BER 18 (647, 657) (8, 54, 324) 2 ODS-FER 18 (537, 737) (8, 63, 324) 2 ODS-BER 19 (357, 737) (8, 19, 38) 4 ODS-FER/BER 20 (303, 433) (9, 240, 2160) 4 ODS-FER/BER 21 (227,615) (10, 1680, 15729) 4 ODS-FER/BER 22 (133,463) (10, 1298, 11704) 6 ODS-BER 24 (475, 507) (10, 456, 4320) 2 ODS-BER 27 (67, 745) (10, 54, 162) 8 ODS-BER 28 (233, 635) (11, 644, 7308) 4 ODS-BER 29 (233, 565) (11, 319, 3277) 4 ODS-FER/BER 32 (235, 557) (12, 1568, 15840) 4 ODS-BER 38 (457, 755) (12, 380, 1520) 2 ODS-FER/BER 39 (463, 755) (12, 429, 1482) 2 ODS-BER 40 (463, 755) (12, 440, 1520) 2 ODS-BER

ТАБЛИЦА 20
НОВЫЙ TBCC С ПРЯМОЙ СВЯЗЬЮ И ODS СО СКОРОСТЬЮ 1/5 И РАЗЛИЧНЫМИ ДЛИНАМИ КОДОВОГО ОГРАНИЧЕНИЯ K V G WS # эквивалентных с точностью до перестановки кодов Примечание 12 2 (5, 5, 7, 7, 7) (13, 12, 12) 1 ODS-FER/BER 12 3 (54, 54, 64, 74, 74) (16, 12, 24) 2 ODS-FER/BER 12 4 (52, 56, 66, 72, 76) (20, 72, 216) 1 ODS-FER/BER 12 5 (37, 47, 55, 57, 65) (22, 108, 504) 4 ODS-FER/BER

Таблица 21, приведенная ниже, задает четыре новых TBCC с ПРЯМОЙ СВЯЗЬЮ и ODS со скоростью 2/5 и различными длинами кодового ограничения. TBCC в этой таблице получены поиском TBCC со скоростью 1/3 со всеми возможными схемами прореживания p1 =[1 1; 1 1; 1 0], p2=[1 1; 1 0; 1 1] и p3=[1 0; 1 1; 1 1]. Каждая схема прореживания является матрицей 3 на 2, и 0 означает прореживание, а 1 означает отсутствие прореживания. Количеством столбцов схем прореживания является 3, поскольку есть 3 выходных бита для каждого входного бита для кода со скоростью 1/3. Количество строк схем прореживания имеет значение 2 и является периодичностью схемы прореживания. Например, если используется p1, то третий выходной бит у входного бита в нечетный момент времени (при условии, что моментами времени для входных битов являются 0, 1, …, k-1) прореживается и не передается.

ТАБЛИЦА 21
НОВЫЙ TBCC С ПРЯМОЙ СВЯЗЬЮ И ODS СО СКОРОСТЬЮ 2/5 И РАЗЛИЧНЫМИ ДЛИНАМИ КОДОВОГО ОГРАНИЧЕНИЯ K V G WS # эквивалентных с точностью до перестановки кодов Примечание 12 3 (54, 64, 74) p1 (8, 51, 192) 1 ODS-FER/BER 12 4 (46, 56, 76) p1 (8, 15, 66) 1 ODS-FER/BER     (62, 72, 76) p1   1   12 5 (43, 57, 64) p1 (9, 78, 456) 1 ODS-FER/BER     (13, 61, 75) p3   3       (32, 43, 57) p3   2     5 (23, 55, 56) p2 (8, 6, 36) 4 ODS-FER, если используется p2   5 (15, 57, 62) p2 (8, 6, 6) 3 ODS-BER, если используется p2 12 6 (464, 474, 670) p1 (9, 72, 342) 1 ODS-FER/BER     (544, 730, 744) p2   1       (334, 464, 474) p3   2   12 7 (232, 236, 670) p1 (9, 72, 342) 5 ODS-FER/BER     (232, 334, 474) p2   3       (262, 730, 744) p2   1       (156, 232, 474) p3   6       (354, 362, 544) p3   1  

Хотя описание, приведенное выше, содержит много особенностей, они должны интерпретироваться не в качестве ограничивающих объем изобретения, а только в качестве обеспечивающих иллюстрации некоторых из предпочтительных в настоящее время вариантов осуществления этого изобретения. Таким образом, объем этого изобретения должен определяться прилагаемой формулой изобретения и ее правовыми эквивалентами. Поэтому будет принято во внимание, что объем настоящего изобретения полностью охватывает другие варианты осуществления, которые могут стать очевидными специалистам в данной области техники, и что объем настоящего изобретения соответственно не должен ограничиваться ничем иным, нежели прилагаемая формула изобретения, в которой ссылка на элемент в одиночном числе подразумевается означающей не «один и только один», если это не указано явным образом, а скорее «один или более». Все структурные, химические и функциональные эквиваленты по отношению к элементам описанного выше предпочтительного варианта осуществления, которые известны рядовым специалистам в данной области техники, в прямой форме включены в материалы настоящей заявки посредством ссылки и подразумеваются охваченными настоящей формулой изобретения. Более того, не обязательно, чтобы устройство или способ были направлены на каждую и всякую проблему, решаемую настоящим изобретением, чтобы она была охвачена настоящей формулой изобретения. Более того, никакие элемент, компонент и этап способа в настоящем раскрытии не подразумеваются сделанными всеобщим достоянием независимо от элемента, компонента или этапа способа, которые в прямой форме перечислены в формуле изобретения. Никакой элемент пункта формулы изобретения в материалах настоящей заявки не должен интерпретироваться подчиненным положениям шестого параграфа статьи 112 Раздела 35 Кодекса законов США, если элемент не перечислен явным образом с использованием фразы «средство для».

Изобретение относится к сверточному кодированию с задаваемой концевой комбинацией битов. Способ формирования набора порождающих полиномов для использования в качестве сверточного кода с задаваемой концевой комбинацией битов, чтобы оперировать данными, передаваемыми по каналу, содержит: (1) выбор действительных комбинаций порождающих полиномов для включения в пул потенциально возможных кодов, каждая действительная комбинация является потенциально возможным кодом; (2) определение первых линий весового спектра для каждого потенциально возможного кода в пуле и включение потенциально возможных кодов пула, имеющих наилучшие первые линии, в набор кандидатов; (3) определение наилучших кодов из набора кандидатов на основании количества первых L линий в весовом спектре; (4) выбор оптимального кода(-ов) из наилучших кодов; и (5) конфигурирование схем(-ы) сдвиговых регистров приемопередатчика данных для реализации оптимального кода(-ов). Технический результат - обеспечение оптимизации порождающих полиномов сверточного кода с задаваемой концевой комбинацией битов. 5 н. и 11 з.п. ф-лы, 9 ил., 21 табл.

1. Способ формирования набора порождающих полиномов для использования в качестве сверточного кода с задаваемой концевой комбинацией битов, чтобы оперировать данными, передаваемыми по каналу, причем способ содержит этапы, на которых:
(1) выбирают действительные комбинации порождающих полиномов для включения в пул потенциально возможных кодов, причем каждая действительная комбинация является потенциально возможным кодом;
(2) определяют первые линии весового спектра для каждого потенциально возможного кода в пуле и включают потенциально возможные коды пула, имеющие наилучшие первые линии, в набор кандидатов;
(3) определяют наилучшие коды набора кандидатов на основании количества первых L линий из линий в весовом спектре, причем L является целым числом, большим, чем один;
(4) выбирают оптимальный код(-ы) из наилучших кодов;
(5) конфигурируют схему(-ы) сдвигового регистра приемопередатчика данных для реализации оптимального кода(-ов).

2. Способ по п.1, дополнительно содержащий действие, при котором используют параметр свободного расстояния и параметр множественности для выбора оптимального кода(-ов) из наилучших кодов.

3. Способ по п.1, дополнительно содержащий действие, при котором используют параметр свободного расстояния и параметр битовой множественности для выбора оптимального кода(-ов) из наилучших кодов.

4. Способ по п.1, дополнительно содержащий действие, при котором используют схему сдвигового регистра, сконфигурированную в соответствии с оптимальным кодом для прикрепления информации исправления ошибок к данным, передаваемым по каналу.

5. Способ по п.1, в котором оптимальный код выражается набором полиномов, перечисленных в любой из таблиц 2-21.

6. Узел сети связи, который участвует в передачах данных по каналу, при этом узел содержит:
приемопередатчик для отправки и приема данных по каналу;
схему сдвигового регистра, сконфигурированную для реализации оптимального сверточного кода с задаваемой концевой комбинацией битов для оперирования данными, передаваемыми по каналу, причем оптимальный код выражается набором полиномов, перечисленных в любой из таблиц 2-21.

7. Узел по п.6, дополнительно содержащий:
многочисленные схемы сдвиговых регистров, причем каждая из схем сдвиговых регистров сконфигурирована для реализации соответствующего различного одного из многочисленных оптимальных сверточных кодов с задаваемой концевой комбинацией битов, причем каждый из многочисленных оптимальных сверточных кодов с задаваемой концевой комбинацией битов имеет различную скорость и выражается набором полиномов, перечисленных в любой из таблиц 2-21;
активатор кодов, сконфигурированный для включения одной из многочисленных схем сдвиговых регистров в поток обработки для соответствующей передачи данных по каналу.

8. Узел по п.7, в котором схема сдвигового регистра содержит кодировщик, сконфигурированный для прикрепления информации исправления ошибок к данным, передаваемым по каналу.

9. Узел сети связи, который участвует в передачах данных по каналу, причем узел содержит:
приемопередатчик, сконфигурированный для отправки и приема данных по каналу;
схему сдвигового регистра, сконфигурированную для реализации оптимального сверточного кода с задаваемой концевой комбинацией битов для оперирования данными, передаваемыми по каналу, причем оптимальный код был сформирован выполнением действий по п.1.

10. Узел по п.9, дополнительно содержащий:
многочисленные схемы сдвиговых регистров, причем каждая из схем сдвиговых регистров сконфигурирована для реализации соответствующего различного одного из многочисленных оптимальных сверточных кодов с задаваемой концевой комбинацией битов, причем каждый из многочисленных оптимальных сверточных кодов с задаваемой концевой комбинацией битов имеет разную скорость и сформирован выполнением действий по п.1;
активатор кодов, сконфигурированный для включения одной из многочисленных схем сдвиговых регистров в поток обработки для соответствующей передачи данных по каналу.

11. Узел по п.9, в котором схема сдвигового регистра содержит кодировщик, сконфигурированный для прикрепления информации исправления ошибок к данным, передаваемым по каналу.

12. Генератор кодов, содержащий компьютер, который выполняет компьютерную программу, содержащую команды, сохраненные на машинно-читаемом носителе, которые, когда при исполнении, выполняют действия, при которых:
(1) выбирают действительные комбинации порождающих полиномов для включения в пул потенциально возможных кодов, причем каждая действительная комбинация является потенциально возможным кодом;
(2) определяют первые линии весового спектра для каждого потенциально возможного кода в пуле и включают потенциально возможные коды пула, имеющие наилучшие первые линии, в набор кандидатов;
(3) определяют наилучшие коды из набора кандидатов на основании количества первых L линий среди линий в весовом спектре, причем L является целым числом, большим, чем один;
(4) выбирают оптимальный код(-ы) из наилучших кодов;
(5) выдают идентификацию оптимального кода(-ов).

13. Генератор по п.12, в котором, когда команды приводятся в исполнение, дополнительно выполняют действие по использованию параметра свободного расстояния и параметра множественности для выбора оптимального кода(-ов) из наилучших кодов.

14. Генератор по п.12, в котором, когда команды приводятся в исполнение, дополнительно выполняют действие по использованию параметра свободного расстояния и параметра битовой множественности для выбора оптимального кода(-ов) из наилучших кодов.

15. Способ работы узла сети связи, причем способ содержит этапы, на которых:
конфигурируют схему сдвигового регистра узла для реализации оптимального сверточного кода с задаваемой концевой комбинацией битов, выраженного набором полиномов, перечисленных в любой из таблиц 2-21;
используют оптимальный сверточный код с задаваемой концевой комбинацией битов для оперирования данными, передаваемыми по каналу сети связи.

16. Способ по п.15, дополнительно содержащий действие, при котором используют оптимальный сверточный код с задаваемой концевой комбинацией битов для выполнения кодирования с исправлением ошибок данных, передаваемых по каналу сети связи.