根据业务质量处理帧数据的快速编码/解码装置和方法制造方法及图纸

技术编号:3670206 阅读:150 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种用于CDMA通信系统的turbo信道编码/解码装置。当输入数据帧极长时,该装置将输入帧分段成多个适当长度的子帧,然后对各子帧进行编码和解码。反之,当输入数据帧极短时,该装置将输入帧组合成一个适当长度的超帧,然后对超帧进行编码和解码。在进行帧编码/解码后,将各帧重组成原始输入帧。(*该技术在2019年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术背景1.专利
本专利技术总体上涉及一种在移动通信系统中对信道数据进行编码/解码的装置和方法,尤其涉及一种使用turbo(快速)码对信道数据进行编码/解码的装置和方法。2.相关技术描述使用turbo码的编码器(后称“turbo编码器”)使用两个简单并行级联码将N比特输入帧编码成奇偶符号,其中使用RSC(递归系统卷积)码作为分量码。附图说明图1和图2表示传统并行turbo编码器和解码器的结构,它们公开于Berrou的美国专利No.5,446,747中,引用于此以资参考。图1是表示传统turbo编码器配置的框图。图1的turbo编码器包括第一分支编码器12、第二分支编码器14和连接在它们之间的交织器16。对于第一和第二分支编码器12和14,可使用RSC编码器,这在本
中是熟知的。交织器16的尺寸与输入数据的帧长(即N比特)相同,并且降低了提供给第二分支编码器14的输入数据比特流dk的相关性。因此,输入数据比特流dk的并行级联码变成xk(即无变化的dk)以及y1k和y2k(即第一和第二分支编码器12和14的输出)。图2表示传统turbo解码器配置的框图。turbo解码器包括加法器18、减法器20和22、软判决电路24、延迟器26、28和30、以及MAP(最大后验概率)解码器32和34。turbo解码器还包括交织器36以及去交织器38和40,其中交织器36与图1的交织器16相同。turbo解码器采用MAP解码算法重复地对以帧为单位接收到的数据解码,从而加大了误码率(BER)。为了实现turbo解码器,可使用SOVA(软输出维特比算法),而不使用MAP解码算法。图1的turbo编码器的交织器16的使用意指应以帧为单位进行编码和解码。因此,可理解的是,所需存储器容量以及MAP解码器32和34(如图2所示)的计算量与帧尺寸和图1的第一及第二分支编码器12及14的状态数之积成正比。在移动通信系统中,话音和数据是以几Kbps到几Mbps的数据率发送的,并且输入到信道编码器的数据的帧长可在几ms(毫秒)到几百ms的范围内。例如有数据以超过32Kbps的数据率传送的情况。输入到turbo编码器的数据数目由于高数据率而较大,turbo解码器需要更多的存储器容量和计算量来对接收数据进行解码。turbo编码器的特性表现为随着输入数据的帧长变大,纠错性能提高,但同时也增加了解码器所需的存储器容量和计算量。另外,如果输入帧的长度过短,如小于8kbps/10ms,则turbo编码器中的交织器16不能充分增大各输入数据之间的相关性,从而使纠错性能变差。亦即,当输入数据的帧长较长(或输入数据率高)时,图1所示构成的turbo编码器和图2所示构成的turbo解码器需要较多的计算和存储器容量来进行编码和解码。否则,当输入数据的帧长较短或输入数据的数据率较低时,与卷积编码器或级联编码器(卷积编码器+RS编码器)相比,turbo编码器表现出的性能较差,从而加大了BER。因此,可通过适当改变输入到turbo编码器的数据的处理尺寸来减小所需计算量和解码所需的存储器容量,这与相应业务的数据率无关,同时完全保证通信系统中所需的低BER。根据本专利技术(如这里所体现和广义地描述的),提供了一种信道编码/解码装置,它包括第一分支编码器,用于对超帧或多个子帧的数据比特进行编码;交织器,用于对超帧或各子帧的数据比特进行交织;及第二分支编码器,用于对交织过的超帧和各子帧的数据比特进行编码。第二分支编码器与交织器的输出端耦接。信道编码/解码装置可用作基站或移动台的一部分。根据示意性实施例,本专利技术的turbo编码器可作为信道发射器的一部分。turbo编码器确定是将一个输入帧分段成几个子帧还是将几个输入帧组合成一个超帧。本专利技术概述因此,本专利技术的一个目的是提供一种信道编码装置和方法,用于根据要发送的数据的QoS(业务品质)将输入数据帧编码成适当长度的子或超帧。本专利技术的另一目的是提供一种信道解码装置和方法,用于根据要发送的数据的QoS(业务品质)对其帧长适当变化的编码过的帧数据进行解码。本专利技术的再一目的是提供一种turbo信道编码/解码装置和方法,用于将长输入帧或高数据率分段成多个要编码的子帧,并用于分别地对分离的编码过的子帧进行解码,然后将解码后的子帧重组为原始帧长。本专利技术的又一目的是提供一种turbo信道编码/解码装置和方法,用于将短输入帧或低数据率组合成具有适当长度的超帧,以对组合后的超帧进行编码,对组合的编码过的超帧进行解码,然后将解码后的超帧重组成原始帧。本专利技术的又一目的是提供一种turbo信道编码/解码装置和方法,用于通过分析业务品质(QoS)(如帧长、容许延时、容许差错、接收机复杂性(尤其是接收机存储器)、对应于要发送的输入帧数据的业务类型)来确定子/超帧的最佳长度,并根据确定结果来将输入数据帧分段或组合成子或超帧。附图简述参照附图的如下详细描述,本专利技术的上述和其他目的、特征和优点将变得更加清楚,各附图中的相同标号表示相同部件,附图中图1是传统turbo编码器的框图;图2是传统turbo解码器的框图;图3是根据本专利技术实施例包括turbo编码器的信道发射机的框图;图4是表示根据本专利技术实施例组合turbo码并且对输入编码进行编码的方法的示意图;图5是表示根据本专利技术实施例对输入帧分段和对分段后的帧进行turbo编码的方法的示意图;以及图6是根据本专利技术实施例包括turbo解码器的信道接收机的框图。优选实施例的详细描述下面将参照附图来详细描述本专利技术的优选实施例。在下面的描述中,将不对熟知的功能和结构进行详细描述,因为这就有碍于对本专利技术的细节的描述。未来的通信系统将具有用于提供有可变QoS(业务品质)特性的多种业务的容量,QoS参数包括延时、BER和帧差错率(FER)。业务一般可分为高差错率业务和低差错率业务。可以高差错率提供的业务包括话音业务,它需要相对短的延时;和短消息业务(SMS),它允许长延时。另一方面,需要低差错率的业务包括电视会议业务,它需要短延时;和静止图像或因特网(Internet)文件传送业务,它允许相对较长的延时。另外,相同的业务可具有不同的延时和数据率。例如,在发送和接收运动画面信息的图像业务中,数据率是32-2048Kbps,可允许的延时在10-400ms的范围内,但是,该数据率和可允许延时可根据多个规范或相应业务期间的信道条件而有所变化,这些规范包括一类是使用该业务的用户或终端,另一类是提供业务的基站。尤其是在CDMA移动通信系统中,由于基站或移动台的输出功率受限,因此,不足以为了高品质业务而仅增加某个用户的发送功率。这是因为,当特定用户的发送功率增加时,对其他用户的干扰将与所增加的发送功率成比例地增加。因此,有能够在使发送功率的增加最小以降低对其他用户的干扰的前提下提供各种多媒体业务的方法的需求。在另一示例中,短帧分组数据发送业务需要低数据率和极低差错率。但是,如果延时不足道,则即使延时有些增大,也合理降低差错率。因此,本专利技术提出超帧的概念。与此同时,对于前向纠错,turbo编码器表现出的特性为误码率(BER)和帧差错率(FER)随由输入数据帧的长度和数据率确定的帧的数据尺寸(要一次处理的数据比特的个数)而发生变化。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种移动通信系统,包括: 中央处理器(CPU),用于根据QoS(业务品质)参数来确定组合超帧所需的连贯输入帧的数目;及 turbo编码器,用于对所确定数目的连贯输入帧进行turbo编码。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:朴昌洙郑仲浩李炫又
申请(专利权)人:三星电子株式会社
类型:发明
国别省市:KR[韩国]

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