Устройство и способ согласования скорости передачи для системы передачи данных

Устройство и способ согласования скорости передачи для системы передачи данных

Реферат

 

Изобретение относится к канальному кодированию для системы передачи данных и может использоваться для согласования скорости передачи канально-кодированных символов. Достигаемый технический результат - согласование по скорости символов, канально-кодированных как с помощью несистематического, так и с помощью систематического кода, с использованием одной структуры в системе передачи данных. Устройство и способ согласования по скорости можно использовать в системе передачи данных, в которой используются систематический или несистематический код или оба сразу. Устройство согласования скорости передачи содержит множество блоков согласования по скорости, число которых обратно пропорционально скорости кодирования канального кодера. Согласование по скорости осуществляется путем изменения исходных параметров, включающих в себя число входных символов, число выходных символов и параметр, определяющий порядок прокалывания или повторения. 16 с. и 67 з.п.ф-лы, 7 табл., 11 ил.

Изобретение относится в общем к устройству и способу канального кодирования для системы передачи данных, а более конкретно - к устройству и способу для согласования скорости передачи канально-кодированных символов.

В цифровых системах связи, таких как спутниковые системы, системы ЦСПКУ (цифровая сеть с предоставлением комплексных услуг, ISDN), цифровые сотовые системы, системы Ш-МДРК (широкополосный множественный доступ с разделением по кодам, W-CDMA), системы УМТС (универсальные мобильные телекоммуникационные системы, UMTS) и ММС-2000 (международная мобильная связь 2000, IMT-2000), исходные пользовательские данные перед передачей обычно подвергаются канальному кодированию с использованием кода с исправлением ошибок для того, чтобы повысить надежность системы. Для канального кодирования, как правило, используются сверточный код и линейный блочный код, и для линейного блочного кода используется один декодер. В последнее время, наряду с такими кодами, также широко используется турбокод, который является полезным для передачи и приема данных.

В системах связи с множественным доступом, которые поддерживают многочисленных пользователей, и в многоканальных системах связи с многочисленными каналами канально-кодированные символы согласовывают с заданным числом передаваемых канальных символов для того, чтобы увеличить эффективность передачи данных и улучшить характеристики системы. Такой процесс называется "согласование по скорости". Согласование по скорости также выполняется для согласования скорости передачи выходных символов со скоростью передачи передаваемых символов. Типичные способы согласования по скорости включают в себя прокалывание или повторение частей канально-кодированных символов.

Известное устройство согласования по скорости показано на фиг.1. На фиг. 1 канальный кодер 100 кодирует входные информационные биты (k) со скоростью кодирования R=k/n и осуществляет вывод кодированных символов (n). Мультиплексор (MUX) 110 мультиплексирует кодированные символы. Блок 120 согласования по скорости осуществляет согласование по скорости мультиплексированных кодированных символов путем прокалывания или повторения и осуществляет вывод согласованных по скорости символов в передатчик (не показан). Канальный кодер 100 срабатывает на каждый период тактовых импульсов символов, которые имеют частоту CLOCK, а мультиплексор 110 и блок 120 согласования по скорости срабатывают на каждый заданный период тактовых импульсов, который имеет частоту n x CLOCK.

Следует отметить, что устройство согласования по скорости (фиг.1) предложено для применения в случае, где несистематический код, такой как сверточный код или линейный блочный код, используется для канального кодирования. Для символов, канально-кодированных с помощью несистематического кода, такого как сверточный код или линейный блочный код, отсутствует взвешивание между символами, то есть так как чувствительность к ошибкам кодированных символов, которые выводятся из канального кодера 100, является одинаковой для каждого символа в пределах одного кадра, то возможно, что символы, кодированные с помощью канального кодера 100, подаются в блок 120 согласования по скорости без различения и не подвергаясь прокалыванию или повторению (фиг. 1).

Однако при использовании систематических кодов, таких как турбокод, между символами имеется весовой коэффициент, что является недостатком для канально-кодированных символов, которые подаются в блок 120 согласования по скорости, подвергаясь в равной степени прокалыванию или повторению. Так как весовые коэффициенты не равны между информационными символами и символами четности, рекомендуется, чтобы блок 120 согласования по скорости имел возможность прокалывать символы четности из турбо-кодированных символов, но не имел возможность прокалывать информационные символы. В качестве альтернативного случая, блок 120 согласования по скорости позволяет повторять информационные символы из турбо-кодированных символов для увеличения энергии символов, но не позволяет, если это возможно, повторять символы четности. То есть, трудно использовать устройство согласования по скорости (фиг.1) при использовании турбокода. Характерной особенностью является то, что структура (фиг. 1) используется только для несистематических кодов, таких как сверточные коды и линейные блочные коды, и турбокод имеет новые отличительные свойства по сравнению со сверточными кодами и линейными блочными кодами.

В последнее время для решения этой проблемы был предложен способ согласования по скорости символов, канально-кодированных с помощью турбокода. Однако такой способ можно использовать только при согласовании по скорости турбо-кодированных символов и нельзя использовать при согласовании по скорости символов, канально-кодированных с помощью существующих сверточных кодов или линейных блочных кодов.

Поэтому существует потребность в одиночном устройстве и способе согласования по скорости как символов, канально-кодированных с помощью существующего несистематического кода, так и символов, канально-кодированных с помощью систематического кода. Например, для системы передачи данных, выполненной с возможностью поддержания несистематического кода и систематического кода, требуются две различные структуры для того, чтобы согласовать оба кода по скорости, что приводит к повышению коэффициента сложности. Однако если различные коды можно согласовать по скорости с использованием одной структуры, то коэффициент сложности реализации будет уменьшен.

Поэтому задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы выполнить устройство и способ согласования по скорости как символов, канально-кодированных с помощью несистематического кода, так и символов, канально-кодированных с помощью систематического кода, с использованием одной структуры в системе передачи данных.

Другая задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы выполнить устройство и способ для выборочного согласования по скорости символов, канально-кодированных с помощью несистематического кода, или символов, канально-кодированных с помощью систематического кода, в системе передачи данных, поддерживающей несистематический код и систематический код.

Другая задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы выполнить устройство и способ согласования по скорости канально-кодированных символов, которые позволяют увеличить эффективность передачи данных и улучшить рабочие характеристики системы в системе передачи данных.

Для того, чтобы решить вышеуказанные и другие задачи, предложены устройство и способ согласования скорости передачи канально-кодированных символов в системе передачи данных. Устройство и способ согласования по скорости можно использовать в системе передачи данных, в которой используется один или сразу оба несистематический код (сверточный код или линейный блочный код) и систематический код (турбокод). Устройство согласования по скорости включает в себя множество блоков согласования по скорости, причем число блоков согласования по скорости обратно пропорционально величине скорости кодирования канального кодера. Устройство согласования по скорости позволяет выполнить согласование по скорости символов, кодированных с помощью несистематического кода, или символов, кодированных с помощью систематического кода, путем изменения исходных параметров, которые включают в себя число входных символов, число выходных символов и параметры, определяющие порядок прокалывания/повторения.

Сущность изобретения иллюстрируется ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых: фиг.1 изображает схему, иллюстрирующую структуру устройства согласования по скорости, согласно предшествующему уровню техники; фиг. 2 и 3 изображают схемы, иллюстрирующие структуры устройств согласования по скорости, согласно варианту осуществления настоящего изобретения; фиг.4 изображает схему, иллюстрирующую структуру устройства согласования по скорости путем прокалывания, согласно варианту осуществления настоящего изобретения; фиг.5 изображает схему, иллюстрирующую структуру устройства согласования по скорости путем прокалывания, согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения; фиг. 6 подробно изображает схему, иллюстрирующую структуру турбокодера (фиг.5); фиг. 7 изображает алгоритм, иллюстрирующий процедуру согласования по скорости путем прокалывания, согласно варианту осуществления настоящего изобретения; фиг.8 изображает схему, иллюстрирующую структуру устройства согласования по скорости путем прокалывания, согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения; фиг.9 изображает схему, иллюстрирующую структуру устройства согласования по скорости путем повторения, согласно варианту осуществления настоящего изобретения; фиг. 10 изображает схему, иллюстрирующую структуру устройства согласования по скорости путем повторения, согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения и фиг. 11 изображает алгоритм, иллюстрирующий процедуру согласования по скорости путем повторения, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения будут описаны ниже со ссылкой на сопроводительные чертежи. В следующем описании хорошо известные функции или конструкции не описываются подробно, поскольку они излишне усложняют описание предлагаемого изобретения необязательными подробностями.

Условия, необходимые при выполнении устройства согласования по скорости Сначала, перед описанием изобретения, необходимо сделать ссылку на условия, которые необходимо учитывать при согласовании по скорости символов, канально-кодированных с помощью несистематического кода, такого как сверточный код или линейный блочный код (в описании ниже предполагается, что несистематическим кодом будет сверточный код). Условия 1А-3А, которые будут представлены ниже, являются условиями, которые необходимо учитывать при согласовании по скорости кодированных символов путем прокалывания, и условия 1С и 2С, представленные ниже, являются условиями, которые необходимо учитывать при согласовании по скорости кодированных символов путем повторения.

Условие 1А. Для входной последовательности символов, которые являются кодированными символами, необходимо выполнять прокалывание символов с использованием порядка прокалывания, который имеет определенный период.

Условие 2А. Число прокалываемых битов из входных символов должно быть, по возможности, минимальным.

Условие 3А. Необходимо использовать равномерный порядок прокалывания так, чтобы входная последовательность символов, которые являются кодированными символами и поступают из кодера, обязательно имела равномерное прокалывание символов.

Условие 1С. Для входной последовательности символов, которые являются кодированными символами, необходимо выполнять повторение символов с использованием порядка повторения, который имеет определенный период.

Условие 2С. Необходимо использовать равномерный порядок повторения так, чтобы последовательность входных символов, которые являются кодированными символами и поступают из кодера, обязательно равномерно повторялась.

Эти условия основаны на предположении, что чувствительность к ошибкам символов, которые поступают из кодера, использующего сверточный код, является почти одинаковой для каждого символа в пределах одного кадра (или кодового слова). В настоящее время известно, что когда вышеуказанные условия используются в качестве главных факторов ограничения при выполнении прокалывания для согласования по скорости, то получаются положительные результаты, которые представлены в следующих работах: Дж.Д. Форней, Сверточные коды I: Алгебраическая структура, труды IEEE по теории информатики, т.IT-16, с.720-738, ноябрь, 1970 (G.D. Forney, Convolutional codes I: Algebraic structure, IEEE Trans. Inform. Theory, vol. IT-16, pp.720-738, Nov. 1970), Дж.Б. Кэйн, Дж.С. Кларк и Дж. М. Гейст, Сверточные коды с прокалыванием и скоростью передачи (n-1)/n и декодирование с использованием упрощенной функции максимального правдоподобия, труды IEEE по теории информатики, т.IT-25, с.97-100, январь, 1979 (J.В. Cain, G.C. Clark and J.M. Geist, Punctured convolutional codes of rate (n-1)/n and simplified maximum likelihood decoding, IEEE Trans. Inform. Theory, vol.IT-25, pp.97-100, Jan. 1979).

Следующая ссылка относится к условиям, которые необходимо выполнять при согласовании по скорости символов, канально-кодированных при помощи систематического кода (в нижеследующем описании предполагается, что систематический код является турбокодом). Приведенные ниже условия 1В-5В являются условиями, которые необходимо учитывать при согласовании по скорости кодированных символов путем прокалывания, и условия 1D-5D являются условиями, которые необходимо учитывать при согласовании по скорости кодированных символов путем повторения.

Условие 1В. Так как турбо-код является систематическим кодом, то часть, соответствующую информационным символам, из символов, кодированных с помощью кодера, необходимо прокалывать. Вместе с тем, вследствие того, что итерационный декодер используется в качестве декодера для турбо-кода, часть, соответствующая информационным символам, не должна прокалываться.

Условие 2В. Так как турбо-кодер состоит из двух составных кодеров, соединенных параллельно, предпочтительно максимизировать минимальное свободное расстояние каждого из двух составных кодеров, для достижения минимального свободного расстояния всего кода. Следовательно, для того чтобы получить оптимальные характеристики, выходные символы четности двух составных кодеров необходимо равномерно прокалывать.

Условие 3В. Так как в большинстве итерационных декодеров декодирование выполняется в первом составном декодере, то первый выходной символ первого составного декодера не должен прокалываться. Другими словами, первый символ кодера не должен прокалываться, несмотря на то, являются ли биты систематическими или битами четности, потому что первый символ показывает начальную точку кодирования.

Условие 4В. Выходные символы четности каждого составного кодера необходимо прокалывать с использованием равномерного порядка прокалывания так, чтобы кодированные символы, выводимые из кодера, такие как известный сверточный код, равномерно прокалывались.

Условие 5В. Завершающие конечные биты, которые используются для турбокодера, не должны прокалываться из-за отрицательного влияния на характеристики декодера. Например, декодер SOVA (алгоритм Витерби гибкого вывода) имеет низкие характеристики в случае, когда завершающие конечные биты прокалываются по сравнению со случаем, где завершающие конечные биты не прокалываются.

Условие 1D. Так как турбокод является систематическим кодом, то часть, соответствующая информационным символам, из символов, которые кодируются с помощью кодера, должна повторяться для увеличения энергии символов. Более того, так как итерационный декодер используется в качестве декодера для турбокода, то часть, соответствующая информационным символам, должна периодически повторяться.

Условие 2D. Так как турбокодер состоит из двух составных кодеров, соединенных параллельно, предпочтительно максимизировать минимальное свободное расстояние каждого из двух составных кодеров для достижения минимального свободного расстояния всего кода. Поэтому при повторении символов четности выходные символы четности двух составных кодеров должны одинаковым образом повторяться для того, чтобы получить оптимальные характеристики.

Условие 3D. Так как в большинстве итерационных декодеров декодирование выполняется в первом составном декодере, первый выходной символ первого составного декодера должен предпочтительно повторяться при повторении символов четности.

Условие 4D. Выходные символы четности каждого составного кодера должны повторяться с использованием равномерного порядка повторения так, чтобы кодированные символы, выводимые из кодера, такие как известный сверточный код, одинаковым образом повторялись.

Условие 5D. Завершающие конечные биты, которые используются для турбокодера, должны повторяться из-за влияния на характеристики декодера. Например, декодер SOVA (алгоритм Витерби гибкого вывода) имеет различные характеристики в зависимости от того, повторяются или нет завершающие конечные биты.

Целью настоящего изобретения является реализация устройства согласования по скорости, которое удовлетворяет не только условиям 1А-3А и 1С-2С, но также и условиям 1В-5В и 1D-5D. То есть, устройство согласования по скорости путем прокалывания, согласно настоящему изобретению, служит в качестве устройства согласования по скорости, которое удовлетворяет условиям 1А-3А для сверточных кодированных символов, а также служит в качестве устройства согласования по скорости, которое удовлетворяет условиям 1В-5В для турбо-кодированных символов. Устройство согласования по скорости путем повторения, согласно настоящему изобретению, служит в качестве устройства согласования по скорости, которое удовлетворяет условиям 1С-2С для сверточных кодированных символов, а также служит в качестве устройства согласования по скорости, которое удовлетворяет условиям 1D-5D для турбо-кодированных символов.

Основная структура устройства согласования по скорости Варианты осуществления структур устройства согласования по скорости согласно настоящему изобретению показаны на фиг.2 и 3. На фиг.2 более конкретно изображен пример устройства согласования по скорости, реализованного с помощью аппаратных средств, согласно варианту осуществления настоящего изобретения, и на фиг.3 изображен пример устройства согласования по скорости, реализованного с помощью программных средств, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Как показано на фиг.2, канальный кодер 200 кодирует по каналам входные информационные биты со скоростью кодирования R=k/n и выводит кодированные символы, где n - число кодированных символов, образующих одно кодовое слово, и k - число входных информационных битов, образующих одно входное информационное слово. Имеется n блоков 231-239 согласования по скорости, каждый из которых выборочно принимает кодированные символы, которые выводятся из канального кодера 200, по числу входных символов, определенных в соответствии со скоростью кодирования, и прокалывает/повторяет принятые символы. Каждый из n блоков 231-239 согласования по скорости выборочно принимает кодированные символы, которые выводятся из канального кодера 200, по числу, которое определяется путем умножения числа кодированных символов в кадре на скорость кодирования. Например, если число кодированных символов в одном кадре равно 10 и скорость кодирования равна R=1/5, то каждый из 5 блоков согласования по скорости выборочно принимает 2 символа. Каждый из блоков 231-239 согласования по скорости прокалывает принятые символы в соответствии с заданным порядком прокалывания или повторяет принятые символы в соответствии с заданным порядком повторения. Мультиплексор 240 мультиплексирует символы, согласованные по скорости, из блоков 231-239 согласования по скорости и выводит мультиплексированные символы в канальный передатчик (не показан). Так как канальный передатчик выходит за рамки настоящего изобретения, то подробное описание канального передатчика будет здесь опущено. Операция согласования по скорости, которую выполняют блоки 231-239 согласования по скорости, поясняется в приведенном ниже подробном описании вариантов осуществления настоящего изобретения.

Как показано на фиг.3, канальный кодер 200 кодирует по каналам входные информационные биты со скоростью кодирования R=k/n и выводит кодированные символы. Процессор 250 цифровых сигналов (ПЦС), имеющий модуль согласования по скорости, выполняет согласование по скорости (или прокалывание/повторение) символов, канально-кодированных с помощью канального кодера 200, с использованием модуля согласования по скорости. Символы, согласованные по скорости с помощью ПЦС 250, выводятся в канальный передатчик. ПЦС 250 согласования по скорости принимает кодированные символы одного кадра отдельно от n отдельных потоков данных, где число символов, поступающих из каждого потока, равно числу входных символов, которое определяется в соответствии со скоростью кодирования, и прокалывает/повторяет принятые символы тем же самым способом, как и на фиг.2. Другими словами, хотя ПЦС 250 является одиночным элементом в аппаратных средствах, он выполняет ту же самую операцию согласования по скорости, как и n блоков согласования по скорости (фиг.2). ПЦС 250 можно также реализовать на основе центрального процессора (ЦП), и операцию согласования по скорости можно реализовать с помощью подпрограммы. Используемый здесь термин "блоки согласования по скорости" служит для ссылки на модули согласования по скорости в ПЦС 250.

Как показано на фиг.2 и 3, устройство согласования по скорости, согласно настоящему изобретению, может иметь структуру, которая включает в себя блоки согласования по скорости, число которых соответствует скорости кодирования (то есть обратно пропорционально скорости кодирования при k=1, но если k1, то число блоков согласования по скорости может быть равно обратной величине скорости кодирования, умноженной на k), и каждый блок согласования по скорости имеет такое число символов, какое определяется путем умножения числа кодированных символов в кадре на скорость кодирования, и прокалывает принятые символы в соответствии с заданным порядком прокалывания или повторяет принятые символы в соответствии с заданным порядком повторения. Эта структура обладает особенностью, которая заключается в том, что канальные кодированные символы обрабатываются отдельно, тогда как известное устройство согласования по скорости (фиг. 1) обрабатывает канальные кодированные символы в блоке кадра. Устройство согласования по скорости, модифицированные согласно настоящему изобретению, можно использовать для известных кодов и турбокодов. То есть, устройство согласования по скорости, согласно настоящему изобретению, имеет одиночную структуру, которую можно применить как к известным кодам, так и турбокодам, даже если требуются два различных набора условий.

Устройство согласования по скорости, согласно настоящему изобретению, может также иметь структуру фиг.8. Это устройство согласования по скорости имеет комбинированную структуру известного устройства согласования по скорости (фиг.1) и нового устройства согласования по скорости (фиг.2 и 3). При использовании одного блока согласования по скорости устройство согласования по скорости имеет низкий коэффициент сложности даже в случае, если оно реализовано при помощи аппаратных средств.

На фиг.8 канальный кодер 200 кодирует по каналам входные информационные биты со скоростью кодирования R=k/n и выводит кодированные символы. Кодированные символы мультиплексируются с помощью мультиплексора 260, и мультиплексированные кодированные символы выводятся в блок 230 согласования по скорости. Символы, согласованные по скорости с помощью блока 230 согласования по скорости путем прокалывания/повторения, передаются в канальный передатчик. ОЗУ (оперативное запоминающее устройство) 270 запоминает исходные значения, принятые во время согласования по скорости, которое выполняется с помощью блока 230 согласования по скорости, и обеспечивает подачу исходного значения в блок 230 согласования по скорости. Канальный кодер 200 срабатывает на каждый период тактовых импульсов символов, имеющих частоту CLOCK, и мультиплексор 260 и блок 230 согласования по скорости срабатывают в заданный период тактовых импульсов, имеющих частоту n x CLOCK. Исходное значение, которое подается в ОЗУ 270, включает в себя номер Nc входного символа, номер Ni выходного символа, значение 'е' ошибки и параметры 'а' и 'b', определяющие порядок прокалывания/повторения. Число символов, которое необходимо прокалывать для каждого кадра кодированных символов, определяется по числу Nc входных символов и числу Ni выходных символов. ОЗУ 270 запоминает номер Nc входных символов, соответствующий каждому тактовому импульсу символов в заданном периоде, число Ni выходных символов, значение 'е' ошибки и параметры 'а' и 'b', определяющие порядок прокалывания/повторения. При выполнении согласования по скорости путем прокалывания блок 230 согласования по скорости принимает соответствующее число Nc входных символов, число Ni выходных символов, значение 'е' ошибки и параметров 'а' и 'b', определяющих порядок прокалывания, которые запоминаются в ОЗУ 270 в каждый период тактовых импульсов символов для того, чтобы определить, необходимо ли прокалывать конкретный символ, обрабатываемый в каждый период тактовых импульсов символов, и выполняет прокалывание, согласно соответствующему порядку прокалывания. При выполнении согласования по скорости путем повторения блок 230 согласования по скорости принимает соответствующее число Nc входных символов, число Ni выходных символов, значение 'е' ошибки и параметры 'а' и 'b', определяющие порядок повторения, которые запоминаются в ОЗУ 270 в каждый период тактовых импульсов символов для того, чтобы определить, необходимо ли прокалывать конкретный символ, обрабатываемый в каждый период тактовых импульсов символов, и выполняет повторение согласно соответствующему порядку повторения.

При использовании сверточного кода или линейного блочного кода в канальном кодере 200 исходное значение устанавливается в ОЗУ 270 с учетом специфических параметров (Nc, Ni, е, b, а) прокалывания/повторения. То есть, блок (БСС) 230 согласования по скорости работает так, как показано на фиг.1, без обновления ОЗУ 270.

При использовании турбокода в канальном кодере 200 блок 230 согласования по скорости должен последовательно запускаться от БСС1 до БССn (каждый БССх [х=1-n] связан с набором значений для Nc, Ni, е, b и а) в каждый период тактовых импульсов символов, который обозначен периодом "n" (то есть период n - период тактовых импульсов с частотой CLOCK). Другими словами, в каждый период тактовых импульсов, имеющих частоту n x CLOCK, блок 230 согласования по скорости обновляет свои значения Nc, Ni, е, а и b из одного из БССх [x=1-n]. Таким образом, для каждого периода n блок 230 согласования по скорости обновляет свои значения Nc, Ni, е, b и а из каждого БССх. Например, во время одного периода 1/(n x CLOCK) блок 230 согласования по скорости может принимать значения для Nc, Ni, е, а и b из БСС1 и затем принимать значения для Nc, Ni, е, а и b из БСС2 в следующий период 1/(n x CLOCK) и так далее до тех пор, пока значения из БССn не поступят в блок 230 согласования по скорости. Тот же самый цикл затем снова повторяется в следующем периоде n. Поэтому значения состояний БССх, которые обрабатываются в определенный момент времени, то есть значения параметров (Nc, Ni, е, а, b) для определения символов и порядок для прокалывания/повторения, запоминаются в ОЗУ 270 для обработки в следующий момент времени. Поэтому, если это значение используется в случае, когда БССх обрабатывается в следующей момент времени, можно выполнить операцию n БССs (БСС1-БССn) с использованием одного БСС. Для этой скорости обработки, так как используется частота n x CLOCK (фиг.1 и 2), коэффициент сложности не будет увеличиваться.

Между тем, на фиг.2 в каждый из блоков 231-239 согласования по скорости отдельно поступают символы, кодированные с помощью канального кодера 200, число которых определяется путем умножения числа кодированных символов в кадре на скорость кодирования. Однако следует отметить, что каждый из блоков 231-239 согласования по скорости может также выборочно принимать различное число символов, кодированных с помощью канального кодера 200. Например, один из блоков 231-239 согласования по скорости может выборочно принимать число кодированных символов, которое меньше, чем число, определенное путем умножения числа кодированных символов в кадре на скорость кодирования, и другой блок согласования по скорости может выборочно принимать число кодированных символов, которое больше, чем число, определенное путем умножения числа кодированных символов в кадре на скорость кодирования. Однако, в целях упрощения, будет описан случай, где каждый из блоков 231-239 согласования по скорости выборочно принимает одинаковое число символов, кодированных с помощью канального кодера 200.

Ниже описывается устройство согласования по скорости согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Для удобства предполагается, что скорость кодирования равна R=1/3, и предусмотрено 3 блока согласования по скорости. Однако следует отметить, что устройство согласования по скорости, согласно настоящему изобретению, применяется в любом случае, где имеется n блоков согласования по скорости, то есть когда скорость кодирования равна R= k/n. Кроме того, в нижеследующем описании Ncs показывает полное число кодированных символов, входящих в один кадр, выводимых из канального кодера. Nc показывает число символов, которое вводится в каждый блок согласования по скорости, и число входных символов определяется как Nc=RxNcs. В следующем ниже описании RxNcs=1/3Ncs=Ncs/3. Ni показывает число символов, которое выводится из каждого блока согласования по скорости, и число выходных символов определяется как Ni=RxNis, которое равно Nis/3 в описании, где Nis показывает полное число символов, которое выводится при окончании процесса согласования по скорости. То есть, Nis - это полное число символов, которое выводится из соответствующих блоков согласования по скорости. Поэтому число символов (битов), которое необходимо прокалывать/повторять с помощью каждого блока согласования по скорости, определяется как y=Nc-Ni. Значение Nc и значение Ni могут изменяться.

Кроме того, в изобретении используются параметры 'а' и 'b', которые являются целыми числами, определяемыми в соответствии с порядком прокалывания/повторения внутри одного кадра, то есть целыми числами, которые определяют порядок прокалывания/повторения. Параметр 'а' является значением смещения для определения положения первого символа в порядке прокалывания/повторения. То есть, параметр 'а' определяет, какой один из кодированных символов, входящих в один кадр, необходимо выбирать в качестве первого символа порядка прокалывания/повторения. Если значение параметра 'а' увеличивается, то символ, расположенный в начале кадра, будет прокалываться/повторяться. Параметр 'b' представляет собой значение для управления периодом прокалывания или повторения в кадре. При изменении значения этого параметра можно прокалывать/повторять все кодированные символы, входящие в кадр.

Как описано выше, устройство согласования по скорости, согласно настоящему изобретению, позволяет выполнить согласование по скорости не только путем прокалывания, но также и путем повторения. Описание устройства согласования по скорости, согласно настоящему изобретению, делится на устройство для выполнения согласования по скорости путем прокалывания и устройство для выполнения согласования по скорости путем повторения.

А. Варианты осуществления устройства согласования по скорости путем прокалывания 1. Вариант осуществления устройства согласования по скорости путем прокалывания (для сверточного кода) На фиг. 4 показана структура устройства согласования по скорости путем прокалывания согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Эта структура используется в случае, когда устройства согласования по скорости (фиг.2 и 3) выполняют согласование по скорости сверточных, кодированных символов путем прокалывания.

Как показано на фиг.4, сверточный кодер 210 кодирует входные информационные биты Ik со скоростью кодирования R=1/3 и выводит кодированные символы C1k, C2k и C3k. Кодированные символы C1k, C2k и C3k выборочно подаются соответственно в блоки 231, 232 и 233 согласования по скорости. Первый блок 231 согласования по скорости прокалывает кодированный символ C1k. На этой стадии процесс прокалывания выполняется на основании числа y=Nc-Ni прокалываемых символов, которое определяется с помощью числа Nc входных символов и числа Ni выходных символов и параметров 'а' и 'b', определяющих порядок прокалывания. Например, первый блок 231 согласования по скорости может выводить символы ...11x10x01x... (где х показывает прокалываемый символ). Второй блок 232 согласования по скорости прокалывает кодированный символ C2k. На этой стадии процесс прокалывания выполняется на основании числа y=Nc-Ni прокалываемых символов, которое определяется с помощью числа Nc входных символов и числа Ni выходных символов и параметров 'а' и 'b', определяющих порядок прокалывания. Например, второй блок 232 согласования по скорости позволяет выводить символы ...11x11x10x... (где х показывает прокалываемый символ). Третий блок 233 согласования по скорости прокалывает кодированный символ C3k. В это время процесс прокалывания выполняется на основании числа y=Nc-Ni прокалываемых символов, которое определяется с помощью числа Nc входных символов и числа Ni выходных символов и параметров 'а' и 'b', определяющих порядок прокалывания. Например, третий блок 233 согласования по скорости позволяет выводить символы . ..01x11x11x... (где х показывает прокалываемый символ). Кодированные символы, согласованные по скорости с помощью блоков 231, 232 и 233 согласования по скорости, мультиплексируются с помощью мультиплексора 240 (не показан на фиг.4) и подаются в канальный передатчик.

На фиг.4 число Nc входных символов и число Ni выходных символов в равной степени определяется соответственно как Nc=RxNcs и Ni=RxNis для каждого блока согласования по скорости. Каждый блок согласования по скорости выборочно прокалывает одинаковое число канально-кодированных символов, исходя из того предположения, что чувствительность к ошибкам кодированных символов является практически одинаковой для каждого символа в одном кадре. То есть, получается почти равномерный порядок прокалывания в пределах одного кадра независимо от различного количества прокалываемых битов, определенного в соответствии с типом услуги. Это становится возможным потому, что все символы в одном кадре можно равномерно прокалывать для сверточного кода.

Поэтому, согласно варианту осуществления настоящего изобретения, символы, кодированные с помощью сверточного кодера 210 разделяются и подаются с тем же самым числом символов в блоки 231, 232 и 233 согласования по скорости. Каждый из блоков 231, 232 и 233 согласования по скорости прокалывает одинаковое число входных символов. На этой стадии параметры порядка прокалывания можно определить одинаковым или различным способом. То есть, порядок прокалывания можно определить одинаковым или различным способом для блоков 231, 232 и 233 согласования по скорости.

2. Другой вариант осуществления устройства согласования по скорости путем прокалывания (для турбокода) На фиг. 5 показана структура устройства согласования по скорости путем прокалывания согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения. Эта структура используется тогда, когда устройства согласования по скорости (фиг. 2 и 3) выполняют согласование по скорости турбо-кодированных символов путем прокалывания.

Как показано на фиг.5, турбокодер 220 кодирует входные информационные биты Ik со скоростью кодирования R=1/3 и выводит кодированные символы C1k, C2k и C3k. Среди кодированных символов инфо