專利名稱：發送裝置、編碼裝置及解碼裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及發送裝置、編碼裝置及解碼裝置，特別涉及在信息中追 加虛位來進行編碼而生成系統碼(組織符號)，從該系統碼刪除虛位而進 行發送，在接收側插入最大似然度的虛位來進行解碼的通信系統中的發 送裝置、編碼裝置及解碼裝置。
背景技術：
如圖35所示，在生成對由K位構成的信息位h進行編碼而成的N 位的碼12時，在該碼中，將K位由原信息構成的那樣的碼稱為系統碼， 而將剩余的M (二N—K)位稱為奇偶校驗位。作為系統碼的一個例子有 turbo碼。
作為位的一般形式，考慮信息字母表(alphabet)。另外，1個字母表
具有q種碼元(ao、 a,、 a2.....aq^作為值，所以在位為q=2的特別情
況下，ao=0， a!二l。
在發送側，在K個的信息字母表u二 (u。、 u,.....Uk-')中，使用
KxN的生成矩陣
G= (gip; i=0、…、K—1; j = 0、…、N—l
如果通過下式
x=uG
生成N個碼字母表x二 (xQ、 Xl、 ...、 xn)，則該碼字母表成為塊 碼(blockcode),信息字母表u被塊編碼。
在接收側根據針對碼向量x的接收數據來推定信息字母表u。為此， 對x使用以下的奇偶校驗關系式
xHT=0
此處，
H二 (hij); i=0、…、M—1; j = 0、…、N—l 是奇偶校驗矩陣，HT指H的轉置(將行和列交換)。根據上述2個 式子，H和G滿足以下關系 GHT=0
因此，在給定了H和G中的任一方時，編碼規則被唯一地確定。
圖36是在發送機中進行塊編碼，而在接收機中進行解碼的通信系統 的結構圖，發送機l具有編碼部la，其對由K位構成的信息u進行編 碼而生成N位的塊碼x;以及調制部lb，其對該塊碼進行調制并發送。 接收機2具有解調部2a，其對經由傳送路徑3接收的信號進行解調； 以及解碼部2b，其根據N位的接收信息來解調原來的所發送的K位信息。
編碼部1具有奇偶校驗位生成器lc，其生成M (二N—K)個奇 偶校驗位p;以及P/S轉換部ld，其將K位信息u和M位奇偶校驗位p 合成來輸出N(-K+M)個塊碼x。作為編碼部la的碼，例如可釆用turbo 碼。解碼部2b具有解碼器2c，該解碼器2c對接收似然度數據y實施差 錯檢查修正處理來解碼出原來的所發送的K位信息而輸出推定信息。由 發送機1所發送的塊碼x受到傳送路徑3的影響而不在發送來的狀態下 直接輸入給解碼器2c，而作為似然度數據而輸入給解碼器2c。似然度數 據由碼位是0或1的可靠性和碼(+ 1時為0， 一l時為1)構成。解碼 器2c根據針對各碼位的似然度數據來進行規定的解碼處理，進行信息位 u的推定。解碼器2c在turbo碼的情況下，進行最大后驗概率解碼(MAP 角早碼Maximum A Posteriori Probability Decoding )。
圖37是turbo編碼部la的結構圖，圖38是turbo解碼部2b的結構 圖。turbo碼是由幾個要素編碼器和交織器構成的系統碼，通過采用MAP 解碼，每當重復了解碼重復次數時，可減少解碼結果的差錯。
圖37是其一例，是2個要素編碼器夾持一個交織器并聯配置的類型 的碼，u=[u0、 ul、 u2、 u3、 ...、 UK-i]是傳送的長度K的信息數據，xa、 xb、 xc是由turbo編碼部la對信息數據u進行了編碼的編碼數據，ya、 yb、 yc是編碼數據xa、 xb、 xc在通信路徑3內傳輸而受到了噪聲和衰落 的影響的接收信號，u'是在turbo解碼部2b中對接收數據ya、 yb、 yc進 行解碼的解碼結果。在turbo編碼部la中，編碼數據xa是信息數據u本 身，編碼數據xb是由第1要素編碼器ENC 1對信息數據u進行了巻積編 碼的數據，編碼數據xc是對信息數據ii進行交織(71)并由第2要素編 碼器ENC 2進行巻積編碼后的數據。即，turbo碼是使用2個巻積而合成 的系統碼，xa是信息位，xb、 xc是奇偶校驗位。P/S轉換部ld將編碼數 據xa、 xb、 xc轉換成串行數據而輸出。
在圖38的turbo解碼部2b中，第1要素解碼器DEC 1在接收信號 ya、 yb、 yc中，使用ya和yb來進行解碼。第1要素解碼器DEC 1是軟 判定輸出的要素解碼器，輸出解碼結果的似然度。接下來，第2要素解 碼器DEC 2使用從第1要素解碼器DEC 1輸出的似然度和yc來進行相 同的解碼。第2要素解碼器DEC2也是軟判定輸出的要素解碼器，輸出 解碼結果的似然度。在該情況下，yc是與對原數據u進行交織后將交織 結果編碼得到的xc相對應的接收信號，所以從第1要素解碼器DEC 1輸 出的似然度在輸入給第2要素解碼器DEC 2前進行交織(7t)。從第2要 素解碼器DEC2輸出的似然度在被解交織(tT1)后，作為向第1要素解 碼器DEC 1的輸入而被反饋。另外，第2要素解碼器DEC 2的解交織結 果為"0"、 "l"的硬判定的結果成為turbo解碼結果(解碼數據)u'。之后， 通過將上述解碼操作重復進行規定次數，解碼結果u'的差錯率降低。作 為所述turbo解碼部中的第1要素解碼器DEC 1 、第2要素解碼器DEC 2， 可使用MAP要素解碼器。
作為圖36的通信系統的具體形式而考慮3GPP W—CDMA移動通信 系統。圖39是3GPPW—CDMA移動通信系統的結構圖，無線基站為圖 36的發送機，移動站為發送機。在圖39中，移動通信系統由核心網11、 無線基站控制裝置(RNC: Radio Network Controller) 12、 13、復用分離 裝置14、 15、無線基站(Node B) 16! 16"以及移動站(UE: User equipment) 17構成。
核心網11是用于在移動通信系統內進行路由的網絡，例如，可由 ATM交換網、分組交換網、路由器網等來構成核心網。核心網11還與其 他公共網(PSTN)等連接，而移動站7也可以與固定電話等之間進行通
信。
無線基站控制裝置(RNC) 12、 13作為無線基站16i 165的上位裝 置，其具有進行這些無線基站16, 165的控制(所使用的無線資源的管 理等)的功能。復用分離裝置14、 15設在RNC和無線基站之間，分離 從RNC12、 13接收的發往各無線基站的信號，以各無線基站為目的地而 輸出信號，并且進行復用來自各無線基站的信號而送到各RNC側的控制。
無線基站16, 163由RNC 12來管理其無線資源，無線基站164、 165 由RNC 13來管理其無線資源，并且進行與移動站17之間的無線通信。 移動站17通過處于無線基站16的無線區域內，與無線基站16之間確立 無線線路，經由核心網11與其他通信裝置之間進行通信。
以上為與一般移動通信系統相關的說明，但為了可進行高速下行方 向的數據傳送(分組傳送)，采用HSDPA (High Speed Downlink Packet Access,高速下行鏈路分組接入)方式。
HSDPA特征在于，釆用自適應編碼調制方式，例如，根據無線基站、 移動站之間的無線環境來自適應地切換傳輸塊TrBL的位數和復用碼數、 調制方式(QPSK調制方式、16值QAM方式)。
另外，HSDPA采用H—ARQ (Hybrid Automatic Repeat reQuest，混 合自動重復請求)方式。在H—ARQ中，在移動站針對來自無線基站的 接收數據檢測出差錯的情況下，對該無線基站進行重發請求(NACK信 號的發送)。接收到該重發請求的無線基站進行數據的重發，所以移動站 使用已完成接收的數據和重發的接收數據雙方來進行糾錯解碼。這樣在H 一ARQ中，即使存在差錯也可以有效地利用已接收的數據，從而糾錯解 碼的增益提高，其結果重發次數被抑制得較少。另外，在從移動站接收 到ACK信號的情況下，由于數據發送成功，所以無需重發，而進行下一 數據的發送。
如圖40所示，HSDPA中使用的主要的無線信道有(1) HS—SCCH (High Speed—Shared Control Channel,高速共享控制信道)、(2) HS — PDSCH (High Speed—Physical Downlink Shared Channel,高速物理下行 鏈路共享信道)、(3)HS—DPCCH(High Speed—DedicatedPhysical Control Channel,高速專用物理控制信道)。
HS — SCCH、 HS—PDSCH是下行方向、即從無線基站向移動站方向 的共享信道(shared channel), HS—PDSCH是向下行方向發送分組的共 享信道(shared channel), HS—SCCH是發送與利用HS—PDSCH來發送 的數據相關的各種參數的控制信道。換言之，其是通知經由HS—PDSCH 來進行數據發送的情況的信道，作為各種參數，有發送目的地移動站信 息、傳送位速率信息、調制方式信息、擴展碼(spreading code)的分配 數(碼數)、對發送數據進行的速率匹配的模式等信息。
HS—DPCCH是上行方向、即從移動站向無線基站方向的專用的控 制信道(dedicated control channel),在從移動站向無線基站發送經由HS 一PDSCH接收的數據的接收結果(ACK信號、NACK信號)的情況下 使用。另外，HS—DPCCH還利用于向無線基站發送基于從無線基站接收 的信號的接收質量的CQI (Channel Quality Indicator,信道質量指示器)。 無線基站根據所接收的CQI，來判斷下行方向的無線環境良好與否，在 良好時，切換為可更高速地發送數據的調制方式，相反在不良好時，切 換為更低速地發送數據的調制方式，由此進行自適應調制。實際上，基 站保持有對應于CQI = 1 30來定義傳送速度不同的格式的CQI表，通 過該CQI表來求出與CQI對應的所述參數(傳送速度、調制方式、復用 碼數等)而利用HS — SCCH通知給移動站，并且根據該參數利用HS — PDSCH向移動站發送數據。
在以上的3GPPW—CDMA移動通信系統中，圖36的發送機1為無 線基站，接收機2為移動站(移動終端)。
圖41是3GPP W—CDMA無線基站的數據發送處理塊，圖42是說 明發送處理的數據格式(參照非專利文獻1)。另外，將碼塊數為2、物 理層H—ARQ功能部中的lstRM、 2nsRM都為打孔、物理信道碼數為2 的情況作為例子來說明。
(1) 信息位從上位層作為傳輸塊(Transport Block) TB而交接。
(2) CRC附加部21以傳輸塊TB為單位來進行通過CRC (Cyclic Redundancy Check,循環冗余校驗)進行差錯檢測用的編碼。即，根據傳
輸塊TB，生成指定位數的CRC奇偶校驗位，將其追加到傳輸塊TB本身 后面。…數據集D1
(3) 接下來，位擾碼部22對數據集Dl進行位擾碼(Bit Scrambling)。 位擾碼中，進行與數據集Dl為相同長度K的通過規定生成法所生成的 假隨機的位模式B- (b0、 ...、 b (K—l))和該數據集D1的位相加(以 下位彼此之間的算術運算都指對[O、 l]的mod (2)運算)。...數據集2
(4) 碼塊分割部23對數據集D2進行碼塊分割(Code Block Segmentations g卩，在數據集D2的長度K超過規定長度Z時，分割數 據集D2，全部為相同數據長度的多個碼塊。在數據用分割數C除不幵時， 追加填充位(filler bit)來調節。填充位的值為O而追加到原數據的開頭 部分。另外，在turbo碼中，由于是40^CS5114，所以Z二5114。…數據 集D3
(5) 信道編碼部(編碼部)24對數據集D3的各碼塊分別進行編碼。 設碼為規定的編碼率R= 1/3的turbo碼。...數據集D4。
(6) 物理層HARQ功能部25對數據集D5進行H—ARQ處理(H —ARQ Functionality, H—ARQ功能)。物理層HARQ功能部25的位分 割部25a將從編碼部24輸出的各碼塊分別分為系統位、奇偶校驗位1、 奇偶校驗位2，將相同部分彼此串行連接。...數據集D5
(7) 物理層HARQ功能部25的第1速率匹配部25b檢查數據集 D5的全部位長是否大于規定緩沖器長度NIR，當大于規定緩沖器長度 NIR時，對數據集D5進行打孔以使長度成為NIR，當在NIR以下時， 不進行任何處理。對奇偶校驗位l、奇偶校驗位2進行打孔，而不對系統 位進行打孔。…數據集D61
接下來，物理層HARQ功能部25的第2速率匹配部25c按照所指 定的H—ARQ發送參數來對數據集D61進行速率匹配(重復或打孔)。 作為H—ARQ發送參數，有如下等參數
-調制方式(QPSK或16QAM)
-物理信道HS—PDSCH的全部位長度Ndata
-H—ARQ發送參數RV
全部位長度Ndata為， Ndata二碼數x物理信道長度
物理信道長度在QPSK時為960，在16QAM時為1920。在數據集 D61的長度小于Ndata時，第2速率匹配部25c進行重復以成為Ndata的 長度。在大于Ndata時，進行打孔。…數據集D62
重復是指從碼位中選擇指定數，而生成其復本來進行追加的處理， 在接收側，對相同位的數據彼此之間進行分集合成以使SN提高。打孔是 從碼位中選擇指定數量的位，而刪除該位的處理，在接收側，追加固定
的最大似然度的值作為刪除位置的位的數據。
在上述參數中，調制方式、碼數、RV等通過其他共享信道HS —SCCH
被通知給接收機(終端)。
(8) 物理層HARQ功能部25的位結合部25d對數據集D62進行位 結合(Bit Collection),輸出結合結果。接下來，位結合部25d為了將系 統位和奇偶校驗位映射到1個調制信號碼元，而置換數據的順序。
該置換處理是一種交織。即，將映射到一個調制信號碼元的位數Ncol 設為列數，將行數設為Nrow=Ndata/Ncol，而將數據數Ndata的位排列 成矩陣形式。在QPSK時，Ncol二2，在16QAM時，Ncol=4。在上述置 換處理中，分割系統位的配置區域和奇偶校驗位的配置區域，以使系統 位成為上位的行。例如，對于16QAM，通過該配置處理使系統位優先映 射到4位中的起始2位。其原因為，16QAM的映射被確定為開頭2位的 似然度的可靠性大。排列的各列的位的組成為1個調制信號碼元。...數 據集D7
(9) 物理信道分離部26將數據集D7分割到物理信道(Physical Channel Segmentation)。分割數為上述碼數。將數據集D7進行該分割數 次分割，從開頭的位開始串行分割。…數據集D8
(10) HS—DSCH交織部27對數據集D8進行H—ARQ交織處理 (H—ARQ Interleaving)。 g卩，交織部27對各物理信道，利用規定的交
織模式來進行交織。…數據集D9
(11) 群集重新配置部28對調制方式為16QAM的數據集D9，進
行碼元重新配置(Constellation Re—arrangement)。但是，在調制方式為 QPSK時，不進行任何處理。碼元重新配置中，按照指定的參數，以各碼 元的4位為單位，進行位的置換以及反轉。...數據集DIO
(12)物理信道映射部29將數據集10映射到物理信道(Physical Channel Mapping),將數據集DIO的物理信道數據直接交接給調制部。
作為系統碼的編碼/解碼方法，公開有如下技術為了提高解碼結果 的差錯率特性，在發送側在信息位中插入虛位而編碼，發送從通過編碼 得到的碼中刪除了虛位而成的系統碼(參照專利文獻1以及專利文獻2)。 圖43是專利文獻1中公開的編碼/解碼方法的說明圖。
在K個信息位100中插入K0個規定模式的虛位200而成為Kl (= K+KO)個第1信息。另外，虛位不限于全部為1的模式或交替重復1 和0的IOIO，..IO模式，可使用規定的模式。另夕卜，虛位200可插入到信 息位100的前后，或者可均勻地插入到信息位中。圖中，在信息位100 后面插入虛位200。
接下來，在該Kl個信息位中追加使用該Kl位的信息位而生成的M 個奇偶校驗位300來生成N1 (=K1+M)位的信息400 (系統編碼)。之 后，從該信息中刪除KO個虛位200來生成N( -K十M)位的系統碼500， 由發送機向接收機發送該系統碼500，在接收機中進行解碼。另外，編碼 率為R^K/ (K+M)。
接收機的解碼部在解調后的系統碼500中以最大似然度插入在發送 側刪除的虛位200 (可靠性oo)，之后，進行turbo解碼來輸出信息位100。
圖44是實現圖43的編碼/解碼方法的通信系統的結構圖，對與圖36 相同的部分附加相同標號。發送機1的編碼部la為了進行可靠性高的傳 送，對信息位u應用前向糾錯編碼(FEC: Forward Error Correction),調 制部lb進行結果碼位x的調制，通過無線傳送路徑3發送給接收機2。 接收機2的解調部2a對接收數據進行解調，向解碼部2b輸入由碼位是0 或l的可靠性和硬判定碼(+ 1—0， 一1—1)構成的似然度數據y。解碼 部2b根據針對各碼位的似然度數據來進行規定的解碼處理，進行信息位 u的推定。
在發送機1的編碼部la中，虛位插入部le在K個信息位u的隨機 選擇的位置中插入KO個隨機選擇的0、 l的位來作為虛位，輸出K1二K +K0個如下的信息位，
(u、 a) = (u。、…、uK—i、 a0、…、aKo一！)
編碼器If使用插入有虛位的Kl位的信息位來進行turbo編碼而輸出 Nl (=K+K0+M)個信息位x, (u、 a、 p)。其中，p為M個奇偶校驗 位，為
p= (p0、…、Pm一！)
虛位刪除部lg從由編碼器lf輸出的Nl個信息位x, (u、 a、 p)中 刪除K0個虛位a來生成如下所示的N個信息位，
x= (u、 p) = (X0、 Xi、 .，.、 XN—i)
調制部12對該信息位x施加調制來發送。
接收機20的解調部2a接收通過傳送路徑3被附加了噪聲的數據， 進行解調，向解碼部2b輸入如下所示各碼位的似然度數據，
y= (yo、 yi、…、yN-i)
解碼部2b的虛位似然度插入部2d在由發送機插入的虛位位置插入
最大似然度(可靠性oo)的似然度數據a，作為Nl (=N+K0)個似然度 數據輸入給解碼器2e。解碼器2e對Nl個似然度數據(y、 a)進行turbo 解碼處理來輸出信息位的推定結果。
如上所述，在發送側、接收側進行適當地插入、刪除虛位的處理， 從而可減少解碼差錯。
另外，在具有圖41所示發送處理部的無線基站中應用上述方法的情 況下，具體怎樣插入、刪除虛位成為問題。
特別是需要考慮虛位的插入/刪除位置、將編碼率設為恒定/可變、進 行/不進行碼塊分割、虛位插入后的長度等來構成編碼裝置。
另外，需要在信息位中插入虛位，以使解碼差錯有效地減少。
另夕卜，在編碼時進行交織、解交織的碼是例如turbo碼的情況下，需 要考慮到交織、解交織來在信息位中插入虛位，以使解碼差錯有效地減 少。

發明內容
根據以上所述，本發明的目的在于，在信息位中插入虛位，以便能 夠使解碼差錯有效地減少。
本發明的另一目的在于，在編碼時進行交織、解交織的碼例如是
turbo碼的情況下，考慮交織、解交織而在能使解碼差錯有效地減少的信
息位位置上插入虛位。
本發明的另一目的在于，即使在信息位中插入虛位來進行編碼，也 可以正確地進行解碼。
非專利文獻l: 3GPP， TS25.212v5.9.0 專利文獻l: PCT/JP 2005/367
專利文獻2:日本特表2004—531972號公報(JP2004—531972)的 第0104段
根據本發明，通過收發在信息位中追加奇偶校驗位而形成的系統碼 的系統中的第1發送裝置來達成上述課題。第1發送裝置具有編碼率 監視部，其監視待發送的系統碼的編碼率是否是根據不插入虛位時的解 碼特性而確定的特定范圍內的值；虛位插入部，在編碼率為所述特定范 圍內的值時，該虛位插入部在信息位中插入虛位來改變解碼特性，以使 所述編碼率成為根據改變后的解碼特性而確定的特定范圍之外的值；系 統碼生成部，其對插入有該虛位的信息位進行系統編碼，并且生成從系 統位刪除該虛位而形成的系統碼；以及速率匹配部，其進行速率匹配處 理，以使刪除了所述虛位的系統碼的長度成為根據物理信道的發送速率 而確定的長度。
根據第1發送裝置，追加虛位以使編碼率不會成為使解碼特性惡化 的特定值，所以可防止解碼特性的惡化。
根據本發明，通過對插入有虛位的信息位進行系統編碼，發送從系 統位刪除該虛位而得到的系統碼，在接收側在接收系統碼中插入在發送 側刪除的虛位來進行解碼的通信系統中的第2發送裝置來達成上述課題。 第2發送裝置具有虛位插入部，其在信息位中插入虛位；系統碼生成
部，其對插入有該虛位的信息位進行turbo編碼，并且從系統位刪除虛位 而生成系統碼；以及發送部，其發送該系統碼，所述虛位插入部針對turbo 編碼處理中的交織前和交織后兩方的信息位，在信息位中插入虛位，以 使虛位的插入位置的模式大致相同。
根據第2發送裝置，在采用turbo碼的情況下，在第1要素編碼器和 第2要素編碼器的輸入即第1、第2輸入雙方中，盡量使虛位的插入位置 的模式相同，所以可提高解碼特性。
根據本發明，通過發送在信息位中追加奇偶校驗位而形成的系統碼， 在接收側對系統碼進行解碼的通信系統中的第3發送裝置來達成上述課 題。第3發送裝置具有虛位長度確定部，其確定在編碼處理中在信息 位中插入的虛位的長度；turbo編碼部，其使用插入有虛位的信息位來生 成奇偶校驗位，并且在沒有插入虛位的信息位中附加該奇偶校驗位來輸 出系統碼；以及發送部，其發送該系統碼，所述turbo編碼部具有虛位 插入部，其在信息位中插入規定長度的第1虛位，并且在進行了交織處 理的所述信息位中插入規定長度的第2虛位；要素編碼部，其對插入有 第l、第2虛位的各信息位實施第1、第2要素編碼處理來生成第1、第 2奇偶校驗位；以及合成部，其將沒有插入所述虛位的信息位作為系統位， 在該系統位上合成所述第l、第2奇偶校驗位而輸出。
與第3發送裝置對應的接收側的解碼裝置具有要素解碼部，其進 行與第l、第2要素編碼處理對應的第K第2要素解碼處理；虛位數據 刪除部，其從所述第l、第2要素解碼處理結果分別刪除所述第1、第2 虛位插入位置的結果；交織部，其對從所述第1要素解碼處理結果刪除 了所述第1虛位插入位置的結果而得到的第1解碼結果實施交織處理； 解交織部，其對從所述第2要素解碼處理結果刪除了所述第2虛位插入 位置的結果而得到的第2解碼結果實施解交織處理；以及虛位插入部， 其在經過了交織、解交織處理的所述第1、第2解碼結果中以最大似然度 分別插入第l、第2虛位，并輸入給所述要素解碼部。
根據第3發送裝置，在釆用turbo碼的情況下，可在第1要素編碼器 和第2要素編碼器的第1 、第2輸入中不相互依賴來確定虛位的插入位置，所以可簡單地使虛位的插入位置相同，可提高解碼特性。
另外，根據第3發送裝置，可在turbo編碼器內進行虛位插入而生成 奇偶校驗位，并且可在系統位中不插入虛位而輸出turbo碼，所以無需從 系統位刪除虛位的虛位刪除部。


圖1是第1實施例的無線基站的發送處理部的結構圖。 圖2是第1實施例的虛位插入處理說明圖。 圖3是第1實施例的虛位刪除處理說明圖。 圖4是第1實施例的碼塊分割部的結構圖。 圖5是turbo編碼部的結構圖。
圖6是第2實施例的無線基站的虛位插入處理的說明圖。
圖7是第2實施例的要部框圖。
圖8是第2實施例的虛位插入處理流程。
圖9是第2實施例的碼分割后的虛位插入方法說明圖。
圖10是第2實施例的虛位插入處理流程。
圖11是在碼分割前插入虛位的插入方法說明圖。
圖12是第3實施例的虛位插入處理的說明圖。
圖13是第3實施例的虛位插入處理流程。
圖14是第4實施例的虛位插入處理的說明圖。
圖15是第4實施例的虛位插入處理流程。
圖16是第5實施例的虛位插入處理的說明圖。
圖17是第5實施例的虛位插入處理流程。
圖18是第6實施例的虛位插入說明圖。
圖19是第6實施例的發送處理部的要部框圖。
圖20是第6實施例的虛位插入處理流程。
圖21是第7實施例的虛位插入說明圖。
圖22是第7實施例的發送處理部的要部框圖。
圖23是第7實施例的虛位插入處理流程。
圖24是在第7實施例中將虛位的值設為隨機模式的例子。
圖25是第8實施例中的虛位插入模式例子。
圖26是虛位插入位置說明圖。
圖27是考慮了交織的虛位插入位置說明圖。
圖28是針對編碼率的所需Eb/N0特性(解碼特性)。
圖29是第9實施例的無線基站中的發送處理部的結構圖。
圖30是第10實施例的虛位的插入位置模式說明圖。
圖31是第10實施例中的虛位位置變更的流程。
圖32是第IO實施例中的虛位位置變更的說明圖。
圖33是第11實施例的turbo編碼器的結構圖。
圖34是第11實施例的turbo解碼部的結構圖。
圖35是系統碼說明圖。
圖36是在發送機中進行塊編碼而在接收機中進行解碼的以往的通 信系統的結構圖。
圖37是turbo編碼部的結構圖。
圖38是turbo解碼部的結構圖。
圖39是3GPP W—CDMA移動通信系統的結構圖。
圖40是HSDPA中的共享信道說明圖。
圖41是3GPPW—CDMA無線基站的發送處理部的框圖。
圖42是說明發送處理的數據格式。
圖43是虛位使用的編碼/解碼方法說明圖。
圖44是實現圖43的編碼/解碼方法的通信系統的結構圖。
具體實施方式
(A)第1實施例
圖1是第1實施例的無線基站的發送處理部30的結構圖，對與圖 41的以往的發送處理部相同部分附加相同標號。發送處理部30利用 HSDPA的共享信道HS—PDSCH來向移動站發送信息(分組)。
發送處理部30具有CRC附加部21、位擾碼(bit scramble)部22、 碼塊分割部23、虛位插入部31、信道編碼部(編碼部)24、物理層HARQ 功能部25、物理信道分離部26、HS—DSCH交織部27、群集(constellation) 重新配置部28、物理信道映射部29、以及發送信息的發送部32。虛位插 入部31設在碼塊分割部23和編碼部24之間，在信息位中插入虛位。
物理層HARQ功能部25具有位分割部25a、第1速率匹配部25b、 第2速率匹配部25c、以及位結合部25d。第1速率匹配部25b除了奇偶 校驗位l、 2的速率匹配處理部25b—1、 25b—2之外，還具有從系統位 刪除虛位的虛位刪除部25b—3，第2速率匹配部25c與以往的例子相同， 具有奇偶校驗位l、 2的速率匹配處理部25c—l、 25c—2、系統位的速率 匹配處理部25c—3。
虛位刪除部25b—3刪除虛位插入部31在系統位中插入的虛位。以 往，第l速率匹配部25b不對系統位進行任何處理而使其通過，但在第l 實施例中，與由速率匹配處理部25b—l、 25b—2對奇偶校驗位1、 2進 行打孔(puncture)處理同時，虛位刪除部25b—3進行虛位刪除處理。
圖2是虛位插入處理說明圖，圖3是虛位刪除處理說明圖。碼塊分 割部23對位擾碼處理的數據集D2進行碼塊分割(Code Block Segmentation)。 g卩，根據指定的編碼率R來求出虛位的長度K0，根據信 息位的長度K和虛位的長度K0的合計長度K1 (=K+K0)與規定長度 Z的大小比較結果，判定是否需要進行碼塊分割。在turbo碼中， 40SK1《114，所以Z二5114。
另外，在將虛位的長度設為K0而將信息位的長度設為K時，在刪 除虛位來發送時的編碼率R在turbo碼的情況下為
R=K/{K+2 (K+K0) } (1)
所以，虛位的長度KO通過上式來求出
K0= (K—3KR) /2R (2)
在合計長度Kl ( =K+K0)超過規定長度Z時，碼塊分割部32確 定碼塊數C、碼塊長度，將數據集D2分割為C個(圖中C二2)碼塊l、 2，全部為相同數據長度的多個碼塊(圖2的(a))。在數據用分割數除 不開時，插入填充位(filler bit)來調節。填充位的值設為0，插入到原
來數據的開頭部分。
虛位插入部31在各碼塊中插入長度K0/2的虛位(圖2的(b))，編 碼部24對插入了虛位的各碼塊分別進行編碼、例如進行turbo編碼(圖2 的(c))。
物理層HARQ功能部25的位分割部25a將從編碼部24輸出的各碼 塊的碼分別劃分為(1)系統位+虛位、(2)奇偶校驗位1、 (3)奇偶校 驗位2，將相同部分彼此串行連接(參照圖3的(a))。接下來，物理層 HARQ功能部25的第1速率匹配部25b檢查數據集D5的全部位長度是 否大于規定緩沖器長度NIR，在大于規定緩沖器長度NIR時對奇偶校驗 位l、奇偶校驗位2進行打孔，以使長度成為NIR，同時從系統位刪除虛 位(圖3 (b))。
接下來，物理層HARQ功能部25的第2速率匹配部25c按照所指 定的H—ARQ發送參數對圖3 (b)所示系統位、奇偶校驗位1、 2的數 據集D61進行速率匹配(重復或打孔)。之后，發送進行與以往技術相同 的處理、刪除虛位而成的系統碼。在接收側，接收該系統碼，在該接收 的系統碼中以最大似然度插入在發送側刪除的虛位而進行turbo解碼，取 得信息位。另外，在HSDPA中，根據需要利用共享信道HS —SCCH來 預先向接收裝置通知在接收時所需的信息(目的地、調制方法、虛位長 度、虛位插入方法等)。因此，在接收裝置中接收側的虛位插入位置為已 知，所以在該位置插入最大似然度的虛位來解碼。
圖4是碼塊分割部23的結構圖，虛位長度計算部23a根據指定的編 碼率R來計算出虛位的長度K0，碼塊數/碼塊長度判定部23b根據信息 位的長度K和虛位的長度K0的合計長度K1 (=K+K0)與規定長度Z 來確定碼塊數以及碼塊長度，分割部23c將進行了位擾碼的數據集D2分 割為指定的分割數，虛位插入部31在各碼塊中插入長度K0/2的虛位， 編碼部24對插入有虛位的各碼塊分別進行Turbo編碼。
以上，根據第1實施例，在信息位中插入虛位，在該信息位中附加 根據該信息位生成的奇偶校驗位而進行turbo編碼，發送從該turbo碼中 刪除所述虛位而形成的系統碼，在接收側接收該系統碼，在該接收的系 統碼中以最大似然度插入在發送側刪除的虛位而進行turbo解碼，從而可
減少解碼差錯。
另外，根據第1實施例，由于己經與系統位分離，所以虛位刪除部
25b—3可容易地從該系統位刪除虛位。另外，可與針對奇偶校驗位l、 2
的打孔處理同時進行虛位刪除處理，所以虛位刪除不對整個發送處理時 間帶來影響。 -變形例
以上是在物理層HARQ功能部25的虛位刪除部25b—3中刪除虛位 的情況，但也可以在tmto編碼部內進行刪除。圖5是tobo編碼部24的 結構圖，24a是對插入有虛位的信息位迸行編碼的第1要素編碼器，24b 是對插入有虛位的信息位進行交織的交織部，24c是對交織結果進行編碼 的第2要素編碼器，24d是刪除虛位的虛位刪除部，24e是將各要素編碼 器24a、 24b以及虛位刪除部24c的輸出轉換為串行數據而輸出的P/S轉 換部。如以上所述，如果在turbo編碼部內刪除虛位，則由于已經與系統 位分離，所以可容易地從該系統位刪除虛位。 (B)第2實施例
第2實施例中，插入虛位而進行編碼以使編碼率成為固定值，并且 將發送數據的全部位長度恒定設為Ndata。其中，Ndata是碼數x物理信道 長度。
圖6是第2實施例的無線基站的虛位處理的說明圖，發送處理部的 結構具有與圖1的第1實施例相同的結構。
碼塊分割部23與第1實施例相同，對經過了位擾碼處理的數據集 D2進行碼塊分割(Code Block Segmentation^即，求出虛位的長度K0 以成為規定的編碼率R，根據信息位的長度K和虛位的長度K0的合計長 度K1 (=K+K0)與規定長度Z的大小比較結果，判定是否需要進行碼 塊分割，進行碼塊分割(圖6的(a))。
虛位插入部31在各碼塊中插入長度為K0/2的虛位(圖6的(b))， 編碼部24對插入有虛位的各碼塊分別進行編碼、例如進行turbo編碼(圖 6的(c))。
物理層HARQ功能部25的第1速率匹配部25b檢査碼的位長度是 否大于規定緩沖器長度NIR，在大于規定緩沖器長度NIR時對奇偶校驗 位l、奇偶校驗位2進行打孔，以使長度成為NIR，同時從系統位中刪除 虛位。接下來，物理層HARQ功能部25的第2速率匹配部25c進行速率 匹配(重復或打孔)，以使碼長成為Ndata (圖6的(d))。
之后，進行與以往技術相同的處理，發送不包含虛位的系統碼。在 接收側，接收該系統碼，在該接收的系統碼中以最大似然度插入在發送 側刪除的虛位而進行turbo解碼，取得信息位。
圖7是第2實施例的發送處理部的要部框圖，對與圖4的第1實施 例相同的部分附加相同標號。不同點為，附加有具有虛位刪除部以及第2 速率匹配部的物理層HARQ功能部25。
圖8是第2實施例的虛位插入處理流程。確定虛位的長度KO，以成 為規定的編碼率R (步驟501 )，計算出信息位的長度K和虛位的長度K0 的合計長度Kl (==K+K0)(步驟502)，比較該合計長度Kl和規定長 度Z的大小(步驟503)，在K1^Z時不進行碼塊分割而在信息位中插入 長度為K0的虛位(步驟504)，結束虛位插入處理。另一方面，在K1〉Z 時，確定碼塊數/碼塊長度，進行碼塊分割(步驟505)。接下來，插入填 充位(步驟506)，在各碼塊中插入長度為K0/C (C為分割數，在C=2 時為K0/2)的虛位(步驟507)，結束虛位插入處理。
圖9是碼分割后的虛位插入方法說明圖。在插入虛位的情況下，針 對每個碼塊均勻地分配相同數量的虛位，并且使虛位插入位置、虛位的 值(0、 1)相同。
另外，圖8是在碼塊分割后插入虛位的情況，但也可以在碼塊分割 前插入虛位，在需要進行分割的情況下進行碼塊分割，以使虛位均等地 分散在各碼塊中。
圖10是所述第2實施例的虛位插入處理流程，在比較合計長度Kl 和規定長度Z的大小的處理步驟503之前配置插入虛位的處理(步驟 511)。圖11是在碼分割前插入虛位的插入方法說明圖，在進行了碼塊分 割的情況下，在各碼塊中虛位的分配沒有偏重，并且虛位的插入位置相同。
以上，根據第2實施例，可確定虛位長度以成為所要求的編碼率，
并且可進行速率匹配以成為利用H—ARQ發送參數來給定的Ndata，而 進行發送。另外，可通過均勻地插入虛位來提高解碼特性。
另外，圖9、圖11的虛位插入方法不限于第2實施例，可適用于所
有實施例。
(C)第3實施例
第3實施例是插入虛位以使碼的全部位長度與Ndata相等的例子。 圖12是第3實施例的虛位插入處理的說明圖，圖13是虛位插入處理流 程，發送處理部的結構與圖l的第l實施例的結構相同。
碼塊分割部23計算出要插入的虛位的長度K0，以使全部位長度與 Ndata相等(步驟551)。在長度為K的信息位中插入長度為K0的虛位而 進行turbo編碼，刪除該虛位來發送時的碼長度為K+2(K+K0)。因此， 下式成立
Ndata=K+2 (K+K0) (3)
虛位的長度K0為
K0= (Ndata—3K) /2 (4)
接下來，進行插入有虛位的信息位的長度Kl =K+K0和規定長度Z (=5114)的大小比較(步驟552)，在K1SZ時不進行碼塊分割而在信 息位中插入長度為K0的虛位(步驟553)，結束虛位插入處理。另一方 面，在K1〉Z時，確定碼塊數/碼塊長度，進行碼塊分割(圖12的(a)， 步驟554)。接下來，插入填充位(步驟555)，在各碼塊中插入長度為 K0/C (C為分割數，在C二2時為K0/2)的虛位(圖12的(b)，步驟556)， 結束虛位插入處理。
編碼部24分別對插入有虛位的各碼塊進行編碼、例如進行turbo編 碼(圖12的(c)，步驟557)。另外，物理層HARQ功能部25從系統位 刪除虛位(圖12的(d)，步驟558)。另外，刪除虛位后的碼長與Ndata 相等，所以物理層HARQ功能部25不進行速率匹配(重復或打孔)。
之后，發送進行與以往技術相同的處理、刪除虛位而成的系統碼。
在接收側，接收該系統碼，在該接收的系統碼中以最大似然度插入在發 送側刪除的虛位而進行turbo解碼，取得信息位。
根據第3實施例，可改變編碼率R (=K/Ndata)，并且可插入虛位 以使碼長與Ndata相等而進行發送。 (D)第4實施例
第4實施例是不進行碼塊分割時(碼塊數=1)的實施例。圖14是 第4實施例的虛位插入處理的說明圖，圖15是虛位插入處理流程，發送 處理部的結構具有與圖1的第1實施例相同的結構。
在將根據指定的編碼率所確定的虛位長度K0和信息位長度K相加 得到的長度K1 (二K+K0)超過規定長度Z的情況下，在第4實施例中 調節虛位的長度以使合計長度Kl成為規定長度Z。
碼塊分割部23根據式(2)來確定虛位的長度KO，以便成為規定的 編碼率R (步驟601)，計算出信息位的長度K和虛位的長度K0的合計 長度Kl (=K+K0)(步驟602)，比較該合計長度Kl和規定長度Z的 大小(步驟603)。
在K1^Z時，在長度為K的信息位中插入長度為K0的虛位(圖14 (a)，步驟604)。另一方面，在K1〉Z時，根據下式來求出超過規定長 度Z的量AK，
AK二K1—Z (5)
根據下式來修改虛位的長度K0 (步驟605)， K0二K0—AZ
之后，在長度為K的信息位中插入長度為K0的虛位(圖14 (a)， 步驟604)。
在如上所述結束了虛位插入處理時，編碼部24對插入有虛位的碼塊 進行編碼、例如進行turbo編碼(圖14的(b)，步驟606)。另外，物理 層HARQ功能部25從系統位刪除虛位，并且進行速率匹配處理以使碼長 與Ndata相等(圖14的(c)，步驟607)。
之后，進行與以往技術相同的處理，發送不包含虛位的系統碼。在 接收側，接收該系統碼，在該接收的系統碼中以最大似然度插入在發送 側刪除的虛位而進行turbo解碼，取得信息位。
根據第4實施例，即使在不進行碼塊分割的情況下，也可以插入最
大數量的虛位而使碼長為Ndata來進行發送。因此，在不進行碼塊分割 的情況下，可提高虛位插入效果。
(E) 第5實施例
第5實施例是在進行了碼塊分割時，確定虛位的長度以使在各碼塊 中虛位和信息位的合計長度成為規定長度Z的實施例。圖16是第5實施 例的虛位插入處理的說明圖，圖17是虛位插入處理流程，發送處理部的 結構具有與圖1的第1實施例相同的結構。
碼塊分割部23根據式(2)來確定虛位的長度K0以便成為規定的編 碼率R (步驟651)，計算出信息位的長度K和虛位的長度K0的合計長 度Kl (=K+K0)(步驟652)，比較該合計長度Kl和規定長度Z的大 小(步驟653)。
在KKZ時，在長度為K的信息位中插入長度為K0的虛位(步驟 654)。另外，可插入虛位以使碼塊長度成為規定長度。
另一方面，在K1〉Z時，確定碼塊數/碼塊長度，進行碼塊分割(圖 16的(a),步驟655)。接下來，插入填充位(步驟656)，在各碼塊中插 入虛位以使長度成為規定長度Z (圖16的(b)，步驟657)，結束虛位插 入處理。
編碼部24對插入有虛位的各碼塊進行例如turbo編碼(圖16的(c))。 另外，物理層HARQ功能部25從系統位刪除虛位，并且進行速率匹配處 理以使碼長與Ndata相等。
之后，進行與以往技術相同的處理，發送不包含虛位的系統碼。在 接收側，接收該系統碼，在該接收的系統碼中以最大似然度插入在發送 側刪除的虛位而進行turbo解碼，取得信息位。
根據第5實施例，可在各碼塊中插入虛位以使虛位和信息位的合計 長度成為規定長度Z，進行編碼，刪除該虛位進行發送。在該情況下，可 使插入的虛位長度較大，所以可提高虛位插入效果。
(F) 第6實施例 第6實施例是在位擾碼前插入虛位的實施例，圖18是虛位插入說明 圖，圖19是發送處理部的要部框圖，圖20是虛位插入處理流程。
虛位插入部31的虛位長度計算部31a根據式(2)來確定虛位的長 度KO，以便成為規定的編碼率R(步驟701)，計算出信息位的長度K和 虛位的長度K0的合計長度K1 (二K+KO)(步驟702)，虛位插入部31b 在由CRC附加部21進行了 CRC附加的信息位(圖18的(a))中插入 全部為O的虛位(圖18的(b)，步驟703)。另外，虛位不限于全部為O。
接下來，位擾碼部22對插入有虛位的信息位進行位擾碼而輸入給碼 塊分割部23 (圖18的(c)，步驟704)。
碼塊分割部23的碼塊數/碼塊長度判定部23b比較進行了位擾碼的 數據集D2的長度(信息位和虛位的合計長度)Kl和規定長度Z的大小 (步驟705)。
在K1^Z時不進行碼分割，而另一方面，在K1〉Z時，確定碼塊數/ 碼塊長度，分割部23c進行碼塊分割(步驟706)。接下來，插入填充位 (步驟707)。
之后，與第l實施例相同，編碼部24分別對插入有虛位的各碼塊進 行turbo編碼，物理層HARQ功能部25刪除虛位，并且進行規定的速率 匹配處理，發送不包含虛位的系統碼。在接收側，接收該系統碼，在該 接收的系統碼中以最大似然度插入在發送側刪除的虛位而進行turbo解 碼，取得信息位。
根據第6實施，可在位擾碼前插入虛位。 (G)第7實施例
第7實施例是在位擾碼后插入虛位的實施例，圖21是虛位插入說明 圖，圖22是發送處理部的要部框圖，圖23是虛位插入處理流程。
位擾碼部22對由CRC附加部21進行了 CRC附加的信息位(圖21 的(a))施加位擾碼處理(圖21的(b)，步驟751)。接下來，虛位插入 部的虛位長度判定部31a根據式(2)來確定虛位的長度K0，以便成為 規定的編碼率R (步驟752)，計算出信息位的長度K和虛位的長度K0 的合計長度K1 (二K+K0)(步驟753)，虛位插入部31b在進行了位擾
碼的信息位中插入長度為KO的全部為1的虛位(圖21的(c)，步驟754)。 另外，作為虛位，全部為0是不適當的。
碼塊分割部23的碼塊數/碼塊長度判定部23b比較信息位和虛位的 合計長度Kl和規定長度Z的大小(步驟755)。在K1^Z時不進行碼分 割，而另一方面，在K1〉Z時，確定碼塊數/碼塊長度，分割部23c進行 碼塊分割(步驟756)。接下來，插入填充位(步驟757)。
之后，與第l實施例相同，編碼部24分別對插入有虛位的各碼塊進 行turbo編碼，物理層HARQ功能部25刪除虛位，并且進行規定的速率 匹配處理，發送不包含虛位的系統碼。在接收側，接收該系統碼，在該 接收的系統碼中以最大似然度插入在發送側刪除的虛位而進行turbo解 碼，取得信息位。
以上為虛位插入部31插入全部為1的虛位的例子，但也可以如圖 24的(c)所示那樣將虛位的值設為隨機模式。
根據第7實施例，可在位擾碼后插入虛位。 (H)第8實施例
第8實施例是向信息位插入虛位的插入模式的實施例。作為插入模 式，如圖25的(a)所示那樣交替地配置系統位和虛位的模式與僅將虛 位配置在信息位的前后一個位置的模式相比，可提高解碼特性。
但是，交替配置的模式是系統位和虛位的長度相同的情況，在長度 不同的情況下無法交替配置。因此，容許虛位連續所指定的長度，在系 統位中插入虛位。即使這樣使虛位的連續長度為設定值以下來分散配置 虛位，也可以改善解碼特性(解碼的差錯特性)。例如，在信息位和虛位 為相同長度，且連續長度為2時，如圖15的(b)所示那樣交替配置2 位的信息位、2位的虛位。另外，在連接長度為3時，如圖15的(c)所 示那樣交替配置3位的信息位、3位的虛位。另外，如圖26所示那樣不 在信息的開頭或末尾的周圍STA、 TLA插入虛位。其原因為，在Viterbi 解碼和MAP解碼中在信息的開始和末尾的碼的可靠性非常高。因此，如 圖26所示，在除了信息的開頭或末尾的周圍STA、 TLA之外的區域分散 插入虛位。
另外，根據turbo碼的內部交織的模式，如圖27所示，在交織后預 先確定來到數據的開頭和末尾的規定數量的位置上的位位置A1 A4。然 后，對這些位置A1 A4也不插入虛位。其原因與圖26相同。 (I)第9實施例
3GPP turbo碼具有在通過打孔而使編碼率成為特定值時，就局部而 言與周圍的編碼率相比特性惡化變大的特征。圖28是示出所述特性惡化 的說明圖，A是無虛位插入時的解碼特性，橫軸是編碼率，縱軸是用于 取得規定的差錯率的所需Eb/No。從該解碼特性可知，當編碼率成為特定 值(7/11、 7/9、 7/8)時，與周圍的編碼率相比所需Eb/No變大而特性惡 化。因此，在第9實施例中，監視打孔后的編碼率是否成為與特定值相 近的值(特定范圍S1 S3的值)，在成為特定范圍S1 S3的值的情況下， 在打孔前插入虛位，使編碼特性如B所示變化，使所述編碼率成為通過 解碼特性B來確定的特定范圍Sr S3'以外的值，防止特性惡化。確定 虛位插入量，以便正好從變化后的特性B的峰值的下部區域離開。
圖29是第9實施例的無線基站中的發送處理部的結構圖，發送處理 部30具有CRC附加部21、位擾碼部22、碼塊分割部23、虛位插入控制 部41、信道編碼部(編碼部)24、物理層HARQ功能部25、物理信道分 離部26、 HS—DSCH交織部27、群集重新配置部28、物理信道映射部 29、以及發送部(未圖示)。
虛位插入控制部41設在碼塊分割部23和編碼部24之間，根據編碼 率控制是否在信息位中插入虛位。即，虛位插入控制部41考慮物理層 HARQ功能部25中的打孔來計算出編碼率R (步驟801)。在將信息位長 度設為K、將通過該信息的編碼得到的系統碼的奇偶校驗位長度設為M、 將打孔位數設為P時，編碼率R為
R=K/ (K+M—P)
在turbo碼的情況下，M二2K，所以R二K/ (3K—P)。 虛位插入控制部41檢查所計算出的編碼率R是否是分別以特定值 7/11、 7/9、 7/8為中心的士A的范圍S1 S3內的值(步驟802)。在不是該 范圍內的值時，虛位插入控制部41不插入虛位，在是該范圍內的值時， 在信息位中插入虛位，以使解碼特性從A變化為B而編碼率成為特定范
圍S1' S3'外的值(步驟803)。
根據第9實施例，插入虛位以使編碼率不會成為使解碼特性惡化的 特定范圍內的值，所以可防止解碼特性的惡化。 (J)第10實施例
在使用turbo碼作為碼的情況下，在turbo編碼部的第1要素編碼器 和第2要素編碼器的輸入位(分別稱為"第1輸入"、"第2輸入")雙方中， 如果使虛位插入位置的模式盡量相同，則可提高解碼特性。
因此，對于虛位的插入位置前后的數位，盡量不配置其他虛位。艮P， 在信息位數K、虛位數K0為K0^K時，將在第1輸入和第2輸入雙方 中虛位不相鄰，并且第l、第2輸入的虛位的插入位置相等的配置設為理 想的配置。另外，在K0>K時，將在第1輸入和第2輸入雙方中信息位 不相鄰，并且第1、第2輸入的信息位的位置相等的配置設為理想的配置。 在KOK且虛位多于信息位的情況下，理論上至少2個以上虛位相鄰。 在該情況下，也可以通過交換虛位和信息位的位置來實現相同性。
僅限在K0和K的比不是整數比的情況、以及無法根據基于交織的 位置關系來進行這樣的配置的情況下，才許可虛位的位置和信息位的位 置的交換。其中，該交換分別在第l、第2輸入中大致等分地進行。
例如，如圖30的(A)所示，在K-K0的情況下，針對第1輸入進 行完全相同的配置(交替配置)，發揮交織模式排列P的作用來生成第2 輸入。在第2輸入中，求出虛位的突發(burst)長度(連續長度)為3 以上的部分，如果存在這樣的部分，則在將某虛位變更為信息位時，求 出突發長度為1或2的虛位位置d。接下來，利用Q (d)來求出與該虛 位位置d對應的在第l輸入中的位置。其中，Q為解交織模式排列，P(Q (d)) =d。在第1輸入中，位置Q (d)的兩個相鄰位置Q (d) ±1為當 前的位置信息位，但當在與其對應的第2輸入的位位置P (Q (d) +1)、 P (Q (d) —l)中插入了虛位時，選擇所生成的虛位的突發長度短的一 方的位位置(圖中P (Q (d) +1))。然后，如圖30的(B)所示，交換 第1輸入中的位置Q (d)的虛位和位置Q (d) +1的信息位。即，將第
1輸入中的位置Q (d)從虛位變更為信息位，將位置Q (d)十l從信息 位變更為虛位。由此，可使交織后的第2輸入中的虛位的連續長度為2 以下。
圖31是變更虛位位置以滿足圖30中所述條件的有效算法的流程。 將輸入信息位長度設為K、將虛位長度設為KO、將相加的位長度K1設 為K1=K+K0。另夕卜，將P (i)、 Q (i)分別設為交織模式排列、以及 其逆排列。即，Q (P (0) =i。另外，將確定了位置的虛位的數量設為 Nd，將用于位置判定的閾值設為Th=10。另外，如圖32所示，使權重 變量W (i)對應于各位。
首先，將計數器初始化而設為Nd二0，并且將所有權重系數W (0 初始化為0 (步驟901)。
接下來，針對i二0 Kl一l重復以下處理。即，設i二O，在i〈Kl時 (步驟902 903)，檢査是否為W(i) ^Th(步驟904)。在W(i) ^Th 時，將位置i設為虛位位置(步驟905)，如以下那樣更新權重變量(步 驟906)。
W(i) = 300
Wd+l)+50-W(i+l) Wd-l)+50 = W(H) W(i+2)+10=W(i+2) W(i-2)+10=W(i-2〉
W(Q(P(i)+l))+50=W(Q(P(0+l)) W(Q(PGH))+50-W(Q(P(iH))
W(Q(P(i)+2)MO-W(Q(P(0+幼W(Q(P(i)"2))+10=W(Q(PG)"2》
其中，在xO， x^Kl時，不對W (x)進行處理。 接下來，將位置確定虛位數量遞加1 (Nd+l=Nd，步驟907)，檢 查是否為NcKKO (步驟908)，在Nd^KO時，結束處理，在NcKKO時， 使i遞增(步驟909)，繼續步驟903及之后的處理。另外，在步驟904 中，在W (i) 〉Th時，直接使i遞增(步驟909)，繼續步驟903及之后 的處理。
另一方面，在步驟903中，在i二Kl時，檢測是否為NcKKO (步驟 910)，在Nd^KO時，結束處理，在Nd<KO時，將Wmin設為W (i) 的最小值(步驟911)，接下來，設為Th二Wmin+20 (步驟912)，重復 步驟卯2及之后的處理。
在作為到目前為止的實施例的基本的、對輸入的信息位相同地插入
虛位的方法中，有時會產生不合理的情況。例如，在釆用turbo碼的情況 下，turbo編碼部的第2要素編碼器的輸入成為交織后的模式。因此，如
果僅對交織前的信息位相同地插入虛位，則由于交織而導致虛位的位置
變化，第2要素編碼器的第2輸入的虛位位置變得不相同。其結果，在 第2輸入中產生不希望的模式(長的虛位的連續)，引起解碼特性的惡化。 因此，在第10實施例中，通過上述算法來確定虛位的插入位置，以便不 使虛位的連續長度變長。即，逐次確定虛位的插入位置，在第l、第2輸 入雙方中，增大該確定的虛位的位置的直接相鄰的位置和下一相鄰的位 置的權重，難以選擇作為虛位位置，由此，使得虛位的連續長度不會變 長。
另外，不限于上述算法，只要是在第1、第2輸入雙方中使虛位的 插入位置的模式盡量相同的算法，即可在第IO實施例中采用。
以上，對虛位長度KO的確定方法進行了說明，但是也可以如在第2 實施例中說明的那樣，根據指定的編碼率來確定在信息位中插入的虛位 的長度。或者，如在第3實施例中說明的那樣，計算出為了使碼長度與 根據物理信道的發送速率來確定的位長Ndata相等而插入的虛位的長度 K0。
(K)第ll實施例
在多數情況下可知，在turbo編碼部的第1要素碼和第2要素碼的輸 入雙方中配置成虛位的插入位置盡量在全體中分散時，其特性特別有利。 為了實現該特性，在第10實施例的方法中，存在位置的生成算法復雜且 處理量變大、處理時間變長的問題。在第ll實施例中，簡單地在第l、 第2要素碼的第1 、第2輸入雙方中使虛位的插入位置盡量在全體上分散。
圖33是第11實施例的turbo編碼器的結構圖，第1要素編碼器24a 對插入有虛位的信息位進行編碼，交織部24b對插入有虛位的信息位進 行交織，第2要素編碼器24c對交織結果進行編碼，P/S轉換部24e將各 要素編碼器24a、 24b的輸出xb、 xc以及信息位xa轉換為串行數據而輸 出。另外，第l、第2虛位插入部51、 52在第1、第2要素編碼器24a、24b的輸入即第l、第2輸入中插入虛位。優選以在第1、第2輸出雙方
中在虛位全體上分散、并且盡量相同的方式插入。
另外，插入的虛位長度K0如在第2實施例中說明的那樣，根據指定 的編碼率通過式(2)求出，或者如在第3實施例中說明的那樣，通過式 (4)求出以使碼長與根據物理信道的發送速率來確定的位長度Ndata相 等。
在圖33的結構中，設有2臺要素編碼器，但可利用1臺要素編碼器 來進行第l、第2要素編碼處理。
圖34是對由圖33的編碼器所編碼的turbo碼進行解碼的接收側的 turbo解碼部的結構圖。
第1要素解碼器61在接收信號ya、 yb、 yc中，使用ya和yb來進 行解碼。第1要素解碼器61是軟判定輸出的要素解碼器，輸出解碼結果 的似然度。第1虛位刪除部62根據第1要素解碼器61的解碼結果刪除 第1虛位，交織部63對刪除了虛位的解碼結果進行交織，第2虛位插入 部64在進行了交織的解碼結果中插入最大似然度的第2虛位。
第2要素解碼器65使用實施了交織以及第2虛位的插入處理的第1 要素解碼器61的解碼結果和接收信號yc來進行解碼。第2要素解碼器 65也是軟判定輸出的要素解碼器，輸出解碼結果的似然度。第2虛位刪 除部66根據第2要素解碼器65的解碼結果刪除第2虛位，解交織部67 對刪除了虛位的解碼結果進行解交織，第1虛位插入部68在解交織后的 解碼結果中插入最大似然度的第1虛位而輸入給第1要素解碼器61。第
1要素解碼器61代替接收信號ya而使用第1虛位插入部68的輸出信號 來重復上述MAP解碼處理。通過將上述解碼操作重復進行規定次數，解 碼結果的差錯率降低。作為所述turbo要素解碼器中的第l、第2要素解 碼器，使用MAP要素解碼器。
以上的虛位數據的可靠性最大的似然度的刪除追加處理是為了在解 碼器的似然度運算中，從虛位的值中選擇限定的格形通過(trdlispass)， 也可以代替進行這樣的插入刪除，而直接選擇格形通過。
在圖34的結構中，設有2臺要素解碼器，但可使用1臺要素解碼器來進行第l、第2要素解碼處理。同樣地，也可以利用1臺虛位刪除部、 1臺虛位插入部來進行第1、第2虛位刪除處理、第l、第2虛位插入處理。
根據第11實施例，在第1要素編碼器24a和第2要素編碼器24c的 輸入雙方中，可取得互相不依賴的插入位置，特別是可選擇在雙方中在 全體上相同的模式。另外，無需虛位刪除部。
(L)發明的效果
以上，根據本發明，在信息位中插入虛位，在該信息位中附加根據 該信息位生成的奇偶校驗位而進行turbo編碼，發送從該turbo碼中刪除 所述虛位而形成的系統碼，在接收側接收該系統碼，在該接收的系統碼 中以最大似然度插入在發送側刪除的虛位而進行turbo解碼，從而可減少 解碼差錯。
另外，根據本發明，在物理層HARQ功能部內或編碼部內設置虛位 刪除部，從而可容易地從系統位中刪除虛位。另外，根據本發明，可與 針對系統碼的奇偶校驗位的打孔處理同時來進行從系統位刪除虛位的處 理。因此可不對整個發送處理時間帶來影響地進行虛位刪除。
根據本發明，可確定虛位長度以便成為所要求的編碼率，并且可進 行速率匹配以成為通過H—ARQ發送參數來給定的Ndata，而進行發送。 另外，可通過均勻地插入虛位來提高解碼特性。
根據本發明，可改變編碼率R，并且可插入虛位以使碼長與Ndata 相等而進行發送。
根據本發明，即使在不進行碼塊分割的情況下，也可以插入最大數 量的虛位而將碼長設為Ndata來發送。因此，在不進行碼塊分割的情況 下，可提高虛位插入效果。
根據本發明，可插入虛位進行編碼以使得在各碼塊中虛位和信息位 的合計長度為規定長度Z，刪除該虛位來發送，所以可增大插入的虛位長 度，所以可提高虛位插入效果。
根據本發明，可在位擾碼前或位擾碼后插入虛位。
根據本發明，使虛位的連續長度為設定值以下，分散虛位來插入到
信息位中，所以可提高解碼特性。另外，將信息位的開頭或末尾的周圍 部分排除，分散虛位來插入到信息位中，所以可提高解碼特性。另外， 在采用需要交織處理的碼的情況下，在交織后將位于信息的開頭和末尾 的位位置排除，分撒插入虛位，所以可提高解碼特性。
根據本發明，可進行虛位插入以使編碼率不成為使解碼特性惡化的 特定值，所以可防止解碼特性的惡化。
根據本發明，在采用turbo碼的情況下，在第1要素編碼器和第2 要素編碼器的輸入即第1、第2輸入雙方中，使虛位的插入位置的模式盡
量相同，所以可提高解碼特性。
根據本發明，在采用turbo碼的情況下，在第1要素編碼器和第2 要素編碼器的第l、第2輸入中，可互相不依賴地確定虛位的插入位置， 所以在第1、第2輸入中可簡單地使虛位插入位置模式相同，可提高解碼 特性。
另外，根據本發明，可在turbo編碼器內插入虛位來生成奇偶校驗位， 并且可不在系統位中插入虛位而輸出turbo碼，所以可不需要從系統位中 刪除虛位的虛位刪除部。
權利要求
1.一種發送裝置，該發送裝置是收發在信息位中追加奇偶校驗位而形成的系統碼的系統中的發送裝置，其特征在于，該發送裝置具有編碼率監視部，其監視待發送的系統碼的編碼率是否是根據不插入虛位時的解碼特性而確定的特定范圍內的值；虛位插入部，在編碼率為所述特定范圍內的值時，該虛位插入部在信息位中插入虛位來改變解碼特性，以使所述編碼率成為根據改變后的解碼特性而確定的特定范圍外的值；系統碼生成部，其對插入有該虛位的信息位進行系統編碼，并且生成從系統位刪除虛位而形成的系統碼；以及速率匹配部，其進行速率匹配處理，以使刪除了所述虛位的系統碼的長度成為根據物理信道的發送速率而確定的長度。
2. 根據權利要求l所述的發送裝置，其特征在于，所述設定范圍是 具有會使編碼特性惡化的峰值點的編碼率的兩側規定范圍。
3. —種發送裝置，該發送裝置是對插入有虛位的信息位進行系統編 碼，發送從系統位刪除該虛位而得到的系統碼，在接收側在接收系統碼 中插入在發送側刪除的虛位來進行解碼的通信系統中的發送裝置，其特 征在于，該發送裝置具有虛位插入部，其在信息位中插入虛位；系統碼生成部，其對插入有該虛位的信息位進行turbo編碼，并且從 系統位刪除虛位而生成系統碼；以及 發送部，其發送該系統碼，所述虛位插入部針對turbo編碼處理中的交織前和交織后兩方的信 息位，在信息位中插入虛位，以使虛位的插入位置的模式大致相同。
4. 根據權利要求3所述的發送裝置，其特征在于，該發送裝置具有 虛位長度確定部，該虛位長度確定部根據指定的編碼率或物理信道的發 送速率，確定在信息位中插入的虛位的長度，所述虛位插入部在信息位 中插入該長度的虛位。
5. —種發送裝置，該發送裝置是發送在信息位中插入奇偶校驗位而 形成的系統碼，在接收側對系統碼進行解碼的通信系統中的發送裝置， 其特征在于，該發送裝置具有虛位長度確定部，其確定在編碼處理中在信息位中插入的虛位的長度；turbo編碼部，其使用插入有虛位的信息位來生成奇偶校驗位，并且 在沒有插入虛位的信息位中附加該奇偶校驗位來輸出系統碼；以及發送部，其發送該系統碼，所述turbo編碼部具有虛位插入部，其在信息位中插入規定長度的第1虛位，并且在進行了交織處理的所述信息位中插入規定長度的第2虛位；要素編碼部，其對插入有第l、第2虛位的各信息位實施第1、第2要素編碼處理來生成第l、第2奇偶校驗位；以及合成部，其將沒有插入所述虛位的信息位作為系統位，在該系統位上合成所述第1、第2奇偶校驗位而輸出。
6. 根據權利要求5所述的發送裝置，其特征在于，所述虛位插入部針對交織前和交織后兩方的信息位，在信息位中插入虛位，以使虛位的 插入位置的模式大致相同。
7. —種編碼裝置，該編碼裝置是發送在信息位中插入奇偶校驗位而 形成的系統碼，在接收側對系統碼進行解碼的通信系統中的編碼裝置， 其特征在于，該編碼裝置具有虛位插入部，其在信息位中插入規定長度的第1虛位，并且在經過了交織處理的所述信息位中插入規定長度的第2虛位；要素編碼部，其對插入有第l、第2虛位的各信息位實施第1、第2要素編碼處理而生成第l、第2奇偶校驗位；以及合成部，其將沒有插入所述虛位的信息位作為系統位，在該系統位上合成所述第l、第2奇偶校驗位而輸出。
8. 根據權利要求7所述的編碼裝置，其特征在于，所述虛位插入部針對交織前和交織后兩方的信息位，在信息位中插入虛位，以使虛位的插入位置的模式大致相同。
9. 一種解碼裝置，該解碼裝置是發送在信息位中追加奇偶校驗位而 形成的系統碼，在接收側對系統碼進行解碼的通信系統中的解碼裝置， 其特征在于，如果turbo編碼部在信息位中插入規定長度的第1虛位，并且在經過了交織處理的所述信息位中插入規定長度的第2虛位，對插入有該第1、 第2虛位的各信息位實施第1、第2要素編碼處理而生成第1、第2奇偶 校驗位，將沒有插入所述虛位的信息位作為系統位，在該信息位上合成 所述第1、第2奇偶校驗位而進行turbo編碼，則所述解碼裝置具有要素解碼部，其進行與第l、第2要素編碼處理對應的第1、第2要 素解碼處理；虛位數據刪除部，其從所述第1、第2要素解碼處理結果分別刪除 所述第1、第2虛位插入位置的結果；交織部，其對從所述第1要素解碼處理結果刪除了所述第1虛位插 入位置的結果而得到的第1解碼結果實施交織處理；解交織部，其對從所述第2要素解碼處理結果刪除了所述第2虛位 插入位置的結果而得到的第2解碼結果實施解交織處理；以及虛位插入部，其在經過了交織、解交織處理的所述第1、第2解碼 結果中以最大似然度分別插入第1、第2虛位，并輸入給所述要素解碼部。
全文摘要
本發明提供發送裝置、編碼裝置及解碼裝置。在發送在信息位中追加奇偶校驗位而形成的系統碼的發送裝置中，在系統碼的編碼率為根據沒有插入虛位時的解碼特性而確定的特定范圍內的值時，虛位插入部在信息位中插入虛位來改變解碼特性，以使編碼率成為根據改變后的解碼特性而確定的特定范圍之外的值。編碼部對插入有該虛位的信息位進行系統編碼，并且生成從系統位刪除虛位而形成的系統碼，進行速率匹配處理，以使該系統碼的長度為根據物理信道的發送速率而確定的長度，并進行發送。
文檔編號H03M13/29GK101208866SQ200580050269
公開日2008年6月25日 申請日期2005年8月12日 優先權日2005年8月12日
發明者三上純矢, 伊達木隆, 大渕一央, 宮崎俊治, 小林三夫, 矢野哲也 申請人:富士通株式會社