專利名稱：在通信系統中生成代碼的設備和方法
本申請是申請日為2002年2月6日、申請號為028004841、發明名稱為“在通信系統中生成代碼的設備和方法”的發明專利申請的分案申請。
背景技術：
1.發明領域本發明一般涉及通信系統中的代碼生成，尤其涉及在應用重新發送方案的分組通信系統或應用重新發送方案的通用通信系統中，考慮了渦式(turbo)碼特性之后生成二維準互補渦式碼(QCTC)和自適應QCTC的設備和方法。
2.相關技術描述一般說來，利用重新發送方案(例如，混合ARQ自動重復請求)的系統進行軟組合，以提高發送吞吐量。軟組合技術分為分組分集組合和分組代碼組合。這兩種組合方案通常被稱為軟分組組合。盡管分組分集組合方案相對于分組代碼組合方案，在性能方面略為遜色，但是，當性能損失較小時，因易于實現而見長。
如上所述，分組發送系統利用分組代碼組合方案來提高發送吞吐量。發送器在每次分組發送時，發送代碼率不同的代碼。如果從接收分組中檢測到差錯，接收器就請求重新發送，并且在原始分組與重新發送分組之間進行軟組合。重新發送的分組可以含有與以前分組不同的代碼。分組代碼組合方案是在解碼之前，將N個接收分組與代碼率R組合成有效代碼率為R/N的代碼，從而獲得編碼增益的過程。
至于分組分集組合方案，發送器在每次分組發送時，發送代碼率R的相同代碼。如果從接收分組中檢測到差錯，接收器就請求重新發送，并且在原始分組與重新發送分組之間進行軟組合。重新發送的分組含有與以前分組相同的代碼。在這個意義上，分組分集組合方案可以被認為是在隨機信道上進行碼元平均。由于在衰落信道上重復發送相同的代碼，分組分集組合方案通過對輸入碼元的軟輸出求平均降低了噪聲功率，并且取得像多路徑信道提供的分集增益那樣的分集增益。但是，分組分集組合方案不能提供像從分組代碼組合方案提供的代碼結構中獲得的編碼增益那樣的附加編碼增益。
由于實現起來簡單，大多數分組通信系統都使用了分組分集組合方案，它目前被開發成與同步IS-2000系統和異步UMTS(通用移動電信系統)系統。其理由是，當使用具有代碼數據率的傳統代碼時，使用傳統代碼和甚至分組代碼組合的現有分組通信系統不提供很大的增益。如果R＝1/3的系統支持重新發送，那么，分組代碼組合方案與分組分集組合方案之間在性能方面沒有大的差異。因此，在考慮了實現復雜性之后，選擇分組分集組合方案。但是，由于渦式碼被設計成具有非常接近于“香農信道容量極限(ShannonChannel Capacity Limit)”的性能特性的糾錯碼，并且與傳統代碼不同，它們的性能顯然隨代碼率而改變，渦式碼用作前向糾錯碼(FEC)需要不同的分組組合機制。因此，可以斷定，分組代碼組合適用于在重新發送方案中使用渦式碼，以實現最佳性能的目的的分組通信系統。
在這種背景下，已經提出了QCTC，以提高使用軟組合系統的性能。欲知QCTC的詳情，請參閱由本申請人提交的韓國專利申請第P2000-62151號。
準互補渦式碼(QCTC)下面描述利用基于數據率的傳統QCTC選擇分組代碼組合方案或分組分集組合方案的系統。
在利用，例如，R＝1/5渦式碼的系統中，在軟組合重新發送的分組生成的代碼的總代碼率達到1/5之前，應用分組代碼組合。對于隨后重新發送的分組，先進行分組分集組合，然后進行分組代碼組合。如果以1/3的數據率發送第一分組，那么，在重新發送請求下提供所需的冗余碼元，以便使總代碼率為1/5。因此，當接收器接收這兩種分組時，總代碼率變成1/5。在發送之前重復后面分組的每一個，和接收器以數據率1/5對重新發送的分組進行分組分集組合，然后進行分組代碼組合。


圖1是顯示在渦式碼的情況下分組代碼組合與分組分集組合之間的性能差的圖形。如圖1所示，具有1/6的低數據率的渦式碼呈現出比碼元能量Es相同的、具有1/3的高代碼率的渦式碼更大的性能增益，并且從分組代碼組合中獲得3dB的性能增益。因此，通過R＝1/6子代碼的分組代碼組合生成R＝1/3渦式碼同時產生了代碼率低于1/3的渦式碼展示的增益和不同代碼的代碼組合提供的增益。
更明確地說，與傳統代碼不同，對于相同代碼碼元能量Es和相同代碼率，只有在完全實現疊代解碼時，渦式碼才提供與基于代碼率的“香農信道容量極限”接近的性能。在現有技術中已經知道，具有低代碼率的渦式碼提供比代碼碼元能量Es相同的、具有高代碼率的渦式碼更大的性能增益。例如，當R＝1/3降低到R＝1/6時，可以通過分析“香農信道容量極限”的變化估計性能差。對于圖1所示的曲線與R＝1/3或1/6無關地假設相同碼元能量Es的理由是在混合ARQ(HARQ)系統中相同碼元能量Es用于每一次重新發送。
如果重復R＝1/2代碼一次和在AWGN(加性高斯白噪聲)信道上分組分集組合兩個代碼，那么，就碼元能量-噪聲比(Es/No)而言，可以獲得3dB的最大增益。在R＝1/6的情況下，出現相同的結果。因此，由于分組分集組合增益，R＝1/3渦式碼的性能曲線向左平移了+3dB大小，和當給予相同碼元能量時，R＝1/6渦式碼的性能曲線也向左平移了+3dB大小。這里，性能曲線是針對測量出來與基于代碼率的代碼性能進行比較的能量-噪聲比(Es/No)得出的。其結果是，渦式碼性能曲線之間的差異等效于分組分集組合與分組代碼組合之間的性能差。基于代碼率的性能差可以從“香農信道容量極限”中估計出來，和可以利用最小所需信噪比(SNR)獲得最小性能差。
在利用具有代碼率R和非常大編碼塊長L的渦式碼的系統中，提供無差錯信道所需的最小Eb/No表達如下Eb/No＞(4R-1)/2R ......(1)根據上面方程，在下表1中列出了在渦式碼的每個代碼率上，在AWGN下的最小所需Es/No。在表1中，典型Eb/No指示當渦式碼的編碼塊長L是1024時，位差錯率(BER)在0.00001以下的所需Eb/No。
(表1)
如表1所示，對于3/4、2/3、1/2、3/8、1/3、1/4、1/5、和1/6的代碼率，所需Eb/No分別是0.86、0.57、0.0、-0.414、-0.55、-0.82、-0.975、和-1.084。在使用R＝1/3代碼的系統與使用R＝1/6代碼的系統之間存在著至少0.53dB性能差。這是基于“香農信道容量極限”的最小性能差。在考慮了真正解碼器和系統環境的實現之后，這個差變得更大。通過模擬，在把分組代碼組合用于R＝2/3代碼的系統與把分組分集組合用于R＝1/3代碼的系統之間觀察到大約1.12dB的性能差。
表2顯示了在具有2/3的子代碼代碼率的系統中，在進行一次重新發送之后，分組代碼組合與分組分集組合之間的性能差。如表2所示，在使用渦式碼的系統中，最小性能差是1.12dB，和分組代碼組合方案產生更高的性能增益。
(表2)
如上所述，在使用渦式碼的重新發送系統中，分組代碼組合方案展示了卓越的性能。因此，本發明為在使用渦式碼的重新發送系統中的最佳分組代碼組合提供了子代碼生成方法。根據預定規則生成用于分組代碼組合的子代碼產生了上述代碼組合增益，并且使為每次重新發送請求相同長度的子代碼的系統的性能達到最大。
圖2是使用渦式碼的典型子代碼生成設備的方塊圖。如圖2所示，子代碼生成設備包括渦式編碼器、子代碼發生器204、和控制器205。
首先，關于渦式編碼器，第一分編碼器201(分編碼器1)編碼輸入信息位流和輸出第一代碼碼元，即，信息碼元X和第一奇偶校驗碼元Y0和Y1。交織器202根據預定規則交織輸入信息位流。第二分編碼器203(分編碼器2)編碼交織信息位流和輸出第二代碼碼元，即，信息碼元X′和第二奇偶校驗碼元Y′0和Y′1。因此，渦式編碼器的輸出碼元是第一和第二代碼碼元。由于第二分編碼器203生成的信息碼元X′實際上是不發送的，渦式編碼器的代碼率是1/5。
子代碼發生器204在控制器205的控制下，通過收縮和重復從來自第一和第二分編碼器201和203的第一和第二代碼碼元中生成子代碼。控制器205存儲從圖4、5和6所示的算法中生成的收縮(和重復)矩陣，和把基于收縮矩陣的碼元選擇信號輸出到子代碼發生器204。然后，子代碼發生器204響應碼元選擇信號，選擇預定收縮范圍內的預定個代碼碼元。
這里使用的標號X、Y0、Y1、Y′0和Y′1定義如下。
X系統代碼碼元或信息碼元Y0來自渦式編碼器的上分編碼器的冗余碼元Y1來自渦式編碼器的上分編碼器的冗余碼元Y′0來自渦式編碼器的下分編碼器的冗余碼元Y′1來自渦式編碼器的下分編碼器的冗余碼元圖4、5和6是顯示基于傳統技術的子代碼(或收縮矩陣)生成過程的流程圖。具體地說，圖4顯示了生成子代碼組中的第一子代碼C0的過程，圖5顯示了生成子代碼組中的中間子代碼C1到Cs-2的過程，和圖6顯示了生成子代碼組中的最后子代碼Cs-1的過程。
在下文中，ENC1(被稱為第一代碼碼元)表示從第一分編碼器201輸出的信息碼元X和第一奇偶校驗碼元Y0和Y1，和ENC2(被稱為第二代碼碼元)表示從第二分編碼器203輸出的第二奇偶校驗碼元Y′0和Y′1。
參照圖4，在步驟401中設置適用于發送器的最大代碼率(Rmax)。這個值主要根據用在系統中的數據率給出的。把最小代碼率(Rmin)設置成Rmax(＝k/n)的整數分之一。這里，k是輸入碼元的個數和n是輸出碼元的個數。盡管可以任意確定Rmin，但是，因為在渦式碼中，由于在或低于R＝1/7代碼率的降低造成編碼增益飽和，所以它通常是1/6、1/7或更低。另外，還要確定真正代碼率，即接收器中解碼器的母代碼率(R)。把R設置成大于Rmin。
在真正的系統實現中，Rmax和Rmin是預置的。在某種意義上，Rmax是要生成的子代碼的代碼率，和Rmin是在代碼組合子代碼之后的目標代碼率。一般說來，Rmin是發送器中編碼器的代碼率。
在步驟403中，利用，通過如下方程計算子代碼的個數(S)。這里子代碼的個數或收縮矩陣的個數是超過Rmax與Rmin之比的最小整數。
此處， 代表等于或大于*的最小整數。
在步驟405中把變量m設置成初始值1，和在步驟407中確定C(＝m×k)。C是由Rmax確定的、每個收縮矩陣的列數。例如，對于Rmax＝3/4，C可以是3、6、9、...，并且被設置成要發送的第一子代碼的最小可用值。但是，對于Rmax＝3/4，C被設置成3。
在步驟407中，通過將變量m與碼長，即從Rmax＝k/n中得出的代碼碼元個數相乘，計算要從收縮矩陣中選擇的碼元的個數。Ns是每個收縮矩陣中所選碼元的個數或所選位置的個數，并且通過C/Rmax計算出來。
在步驟409中，將(Ns-C)與發送器中渦式編碼器的分編碼器個數相比較。目前的渦式編碼器一般配有兩個分編碼器。因此，假設使用了兩個分編碼器。由于與使用其它單個代碼的傳統編碼器不同，渦式編碼器含有并聯的兩個分編碼器，以及如圖2所示介在中間的交織器，因此，在步驟409中確定(Ns-C)是否大于等于2。換句話說，為了保留渦式編碼器固有的特性，在所有信息碼元都發送了之后，必須發送來自每個分編碼器的至少一個奇偶校驗碼元。
如果(Ns-C)小于2，那么，從第一奇偶校驗碼元組或第二奇偶校驗碼元組中只選擇一個碼元。從渦式碼的角度來看，每一種情況都可能面臨著問題。在第一種情況中，不含第二奇偶校驗碼元生成的子代碼不是渦式碼，而是來自只含有第一分編碼器的編碼器的具有約束長度K＝4的傳統代碼，并且不提供適用于渦式編碼器的交織器增益。另一方面，在第二種情況下，從第一分編碼器只發送系統碼元，而不發送奇偶校驗碼元導致代碼率為1的子代碼。這等效于沒有任何編碼增益的非編碼系統。因此，(Ns-C)必須等于或大于2，以便提供渦式編碼器性能。
如果在步驟409中(Ns-C)等于或大于2，那么，在步驟411中從收縮矩陣中選擇C系統信息碼元，和根據預定類型選擇其它碼元。對于類型1，在步驟413中，通過方程(3)從第一和第二奇偶校驗碼元中選擇其它碼元。所選第一奇偶校驗碼元的個數等于或大于所選第二奇偶校驗碼元的個數。例如，如果其它碼元的個數，即(Ns-C)，是3，那么，通過方程(3)選擇第一和第二奇偶校驗碼元，然后，從第一奇偶校驗碼元中多選擇一個碼元。
此處， 代表等于或小于*的最大整數。
對于類型2，在步驟415中，通過方程(4)從第一和第二奇偶校驗碼元中選擇其它碼元。如果假設a和b分別是第一奇偶校驗碼元和第二奇偶校驗碼元的碼元分配率，那么，從第一奇偶校驗碼元中選擇等于或大于a(Ns-C)與(a+b)之比的最小整數那么多的碼元，和從第二奇偶校驗碼元中選擇等于或小于b(Ns-C)與(a+b)之比的最大整數那么多的碼元。
此處，a+b＝1，a和b分別表示ENC1和ENC2的碼元分配率。
如果在步驟409中給出的條件得不到滿足，也就是說，(Ns-C)小于2，那么，在步驟417中把變量m加1，然后，過程返回到步驟407。步驟409的目的是確定是否可以在當前收縮范圍(收縮矩陣的大小)內生成能夠保留渦式碼性質的子代碼。如果不能保留渦式碼的性質，那么，在步驟417中擴大收縮范圍。
如上所述，初始收縮矩陣被構造成在渦式編碼器中選擇所有信息碼元和從第一和第二奇偶校驗碼元組的每一個中選擇至少一個碼元。
現在參照圖5描述中間收縮矩陣生成方法。通過重復圖5所示的過程，生成收縮矩陣C1至Cs-2。
參照圖5，根據預定類型執行步驟501或503。對于類型1，在步驟501中，通過方程(5)從第一和第二奇偶校驗碼元組中選擇Ns個碼元。Ns是m和從Rmax(＝k/n)中得出的n的乘積。所選第一奇偶校驗碼元的個數等于或大于所選第二奇偶校驗碼元的個數。這里，從前面的收縮矩陣中選擇未選碼元。
對于類型2，在步驟503中，通過方程(6)，根據預定比率從第一和第二奇偶校驗碼元中選擇Ns碼元。如果假設a和b分別是第一奇偶校驗碼元和第二奇偶校驗碼元的碼元分配率，那么，從第一奇偶校驗碼元中選擇等于或大于a(Ns)與(a+b)之比的最小整數那么多的碼元，和從第二奇偶校驗碼元中選擇等于或小于b(Ns)與(a+b)之比的最大整數那么多的碼元。這里，從前面的收縮矩陣中選擇未選碼元。
下面參照圖6描述最后收縮矩陣Cs-1生成方法。
參照圖6，從前面的收縮矩陣中選擇其余所有未選碼元。所選碼元的個數被定義為Ns2。在步驟603中。在步驟603中，通過(Ns-Ns2)定義新的Ns。由于在圖4、5和6所示的操作的過程中，從收縮矩陣中選擇了所有位置上的碼元，因此，新Ns是要重復選擇的碼元的個數。在步驟605中，確定新Ns是否大于0。如果新Ns是0，那么，過程結束。如果新Ns大于0，那么從信息碼元中重復選擇新Ns那么多的碼元。換句話說，重復發送所選碼元。
下面引用具體數字更清楚地描述上述傳統子代碼生成方法。
對于Rmax＝3/4和R＝1/6，Rmin＝1/6和S＝6/(4/3)＝4.5→5。因此，產生5個收縮矩陣，{C0，C1，C2，C3，C4}Rmax＝3/4。
由于子代碼的代碼率是3/4和子代碼的個數是5，在代碼組合之后，子代碼具有代碼率3/20((1/S)×Rmax＝(1/5)×(3/4)＝3/20)。這意味著，對于3個信息位，接收器接收到20個代碼碼元。但是，由于根據S×n＝5×4＝20和S×k＝5×3＝15生成15個碼元，因此，重復發送15個碼元當中的5個碼元。重復碼元最好是信息碼元。在上面的例子中，如果在每個子碼元中重復一次信息碼元X，解碼器就接收當S個子代碼都接收到時，對于S個子代碼的每一個，信息碼元出現兩次的、具有R＝1/5的渦式碼。
從圖4、5和6所示的過程中得出的子代碼是一種互補碼，但是，由于存在重復的碼元和每個子代碼呈現出不同的特性，它們不是嚴格意義上的互補碼。對于從渦式碼中產生的子代碼，稱它們為準互補渦式碼(QCTC)。
圖3是顯示對于基于傳統技術的具有R＝2/3和S＝4的QCTC，就數據吞吐量而言，在使用分組代碼組合的HARQ的性能與使用分組分集組合的HARQ的性能之間的比較的圖形。如圖3所示，把分組代碼組合用于QCTC的HARQ 301和把分組分集組合用于QCTC的HARQ 302顯示出比沒有QCTC的HARQ 303更好的性能。
下面引用具體數字更清楚地描述上述子代碼生成方法。
對于Rmax＝3/4、R＝1/6、和Rmin＝1/6，S＝6/(4/3)＝4.5→5。因此，產生5個收縮矩陣，{C0，C1，C2，C3，C4}Rmax＝3/4。
由于子代碼的代碼率是3/4和子代碼的個數是5，在代碼組合之后，子代碼具有代碼率3/20((1/S)×Rmax＝(1/5)×(3/4)＝3/20)。這意味著，對于3個信息位，接收器接收到20個代碼碼元。但是，由于根據S×n＝5×4＝20和S×k＝5×3＝15生成15個碼元，因此，重復發送15個碼元當中的5個預定碼元。重復碼元最好是信息碼元。在上面的例子中，如果在每個子碼元中重復一次信息碼元X，解碼器就接收在S個子代碼的每一個中信息碼元出現兩次的、具有R＝1/5的渦式碼。
從圖4、5和6所示的過程中得出的子代碼是一種互補碼，但是，由于存在重復的碼元和每個子代碼呈現出不同的特性，它們不是嚴格意義上的互補碼。對于從渦式碼中產生的子代碼，稱它們為QCTC。
在傳統技術中，QCTC的子代碼具有預定代碼率。對于單個信息字塊的發送，使用具有特定代碼率的QCTC的子代碼。換句話說，傳統QCTC是一維QCTC。
在改變的信道環境下，或對于長度改變的輸入信息字，必須發送具有不同代碼率的子代碼。但是，還沒有人給出選擇和發送具有不同代碼率的QCTC的方法。實際上，在好的信道環境下(在差的信道環境下)，除了以前QCTC的子代碼之外，最好還使用具有高代碼率(低代碼率)的新QCTC的子碼。換句話說，需要一種根據信道環境或其它因素自適應地確定QCTC的方法。

發明內容
因此，本發明的一個目的是提供一種在支持重新發送的通信系統中，使用具有不同代碼率的數個QCTC的設備和方法。
本發明的另一個目的是提供一種通過使用數個QCTC，在支持重新發送的通信系統中，重新排列要在具有預定代碼率的子代碼之后發送的、具有不同代碼率的、在子代碼組中的子代碼，以便在接收器上取得最佳代碼組合的設備和方法。
本發明的再一個目的是提供一種通過使用數個QCTC，在支持重新發送的通信系統中，分組具有特定代碼率的QCTC的子代碼達由想要代碼率確定的分組數那么多次，生成具有想要代碼率的子代碼，和發送生成的子代碼，以便在接收器上取得最佳代碼組合的設備和方法。
本發明的上面和其它目的通過提供生成二維QCTC的設備和方法來實現。根據本發明的一個方面，生成與數個給定代碼率相對應的QCTC的子代碼組。這里，每個子代碼是含有代表重復和收縮的矩陣元的矩陣。然后，生成新子代碼組，以便每個子代碼的矩陣具有和子代碼組中子代碼的列數的最小公倍數一樣多的列。確定每個新子代碼組中子代碼的矩陣的優先級，以便通過組合來自兩個新子代碼組的矩陣生成的矩陣具有QCTC特性。然后，根據優先級，重新排列每個新子代碼中的矩陣。
根據本發明的另一個方面，把具有相互之間存在整數倍關系的代碼率的QCTC當中，具有最高代碼率的QCTC被設置成該組中的基本碼，并且生成基本碼的子代碼。確定基本碼中要分組的子代碼的個數，以便生成其它QCTC的每一個。通過從基本碼中接在以前發送的子代碼之后的子代碼開始，把基本碼和與給定代碼率相對應的分組數一樣多的子代碼分成一組，生成要發送的子代碼。然后，發送生成的子代碼。
附圖簡述通過結合附圖，進行如下詳細描述，本發明的上面和其它目的、特征和優點將更加清楚，在附圖中圖1是顯示在利用渦式碼的分組數據系統中，分組代碼組合與分組分集組合之間的性能差的圖形；圖2是典型子代碼生成設備的方塊圖；圖3是顯示沒有使用子代碼的重新發送方案的性能、利用子代碼實現分集組合的重新發送方案的性能、和利用子代碼實現代碼組合的重新發送方案的性能的圖形；圖4是顯示生成準互補渦式碼的子代碼組中第一子代碼的傳統方法的流程圖；圖5是顯示生成準互補渦式碼的子代碼組中中間子代碼的傳統方法的流程圖；
圖6是顯示生成準互補渦式碼的子代碼組中最后子代碼的傳統方法的流程圖；圖7是顯示根據本發明第一實施例的二維QCTC生成方法的流程圖；圖8是顯示根據本發明第二實施例的自適應QCTC生成方法的流程圖；圖9是顯示根據本發明第二實施例的自適應QCTC生成的實現的圖形；圖10是顯示根據本發明第二實施例的自適應QCTC生成的另一種實現的圖形；圖11是顯示利用根據本發明第二實施例的自適應QCTC的子代碼發送的流程圖；圖12是顯示利用根據本發明第一實施例的二維QCTC的子代碼發送的流程圖；和圖13是發送根據本發明的二維QCTC和自適應QCTC的發送設備的方塊圖。
優選實施例詳述下文參照附圖描述本發明的優選實施例。在如下的描述中，對那些眾所周知的功能或結構將不作詳細描述，否則的話，本發明的重點將不突出。
本發明提供了根據渦式碼的特性、信道環境、和輸入數據的數據率，發送具有不同代碼率的QCTC的方法。這里擬用兩種類型的QCTC，即二維QCTC和自適應QCTC。在前一種方案中，在每次發送時，從具有不同代碼率的數個QCTC當中選擇一個QCTC的子代碼，在后一種方案中，在發送之前，根據給定數據率分組特定QCTC的子代碼。
二維QCTC現在考慮使用QCTC的通信系統在完全發送一個QCTC之前，根據信道環境改變發送數據的數據率的情況。設lk是要發送的信息字或數據塊。在QCTC的情況中，按如下編碼信息字Cj(k)＝QCTC_ENC(lk)，j＝0，1，2，3，...，S-1 ......(10)此處，QCTC_ENC指的是QCTC編碼，Cj(k)(j＝0，1，2，3，...，S-1)是從lk中生成的QCTC的第j個子代碼，和S是QCTC的設定長度，即，通過子代碼代碼率和母代碼率確定的、形成QCTC的子代碼的個數。
從上面方程可以看出，在完全發送lk之前，現有一維QCTC方案利用一個QCTC的子代碼依次發送碼元。也就是說，以C0(k)，C1(k)，C2(k)，...，CS-1(k)的次序發送子代碼，并且，無需給出特殊方法，在發送期間改變代碼率(嚴格地說，子代碼的代碼率)就已經得到考慮。如果在以某個數據率發送QCTC的所有子代碼之前，由于信道環境改變，使用QCTC的通信系統使用具有新代碼率的QCTC，那么，必須能夠生成具有不同代碼率的數個QCTC。
Cij(k)＝QCTC_ENC(lk)，i＝0，1，2，3，...，NS-1 j＝0，1，2，3，...，Si-1......(11)此處，QCTC_ENC指的是QCTC編碼，Cij(k)(i＝0，1，2，3，...，NS-1，j＝0，1，2，3，...，Si-1)是從lk中生成的第i個QCTC的第j個子代碼，和Si是通過子代碼代碼率和母代碼率確定的、第i個QCTC的設定長度。
根據方程(11)，在使用二維QCTC的通信系統中的發送器針對包括信道條件改變或數據率改變的發送環境改變，自適應地選擇NS個QCTC之一。為了使性能最佳，系統必須通過分析NS個QCTC之間的關系，確定最佳發送次序。由于與一維QCTC不同，接收器可以以任意方式組合二維QCTC，因此，如果從QCTC組合中得出的代碼的結構不滿足渦式碼應該呈現的代碼特性，那么，性能就會變差。為了使這個問題的影響降到最低程度，必須把二維QCTC設計成滿足如下條件。
條件1必須組合QCTC的最小個數子代碼，生成具有母代碼率的代碼。換句話說，必須形成每個子代碼的收縮矩陣，以便組合最小個數子代碼，達到母代碼率。
條件2只有當條件1得到滿足時，從QCTC組合中得到的代碼的收縮矩陣的矩陣元才必須具有相等的權重(如果可能的話)。也就是說，通過組合最小個數子代碼生成的代碼的收縮矩陣的矩陣元具有均勻重復和收縮分布。
滿足條件1和條件2的最重要事情是為每個QCTC形成收縮矩陣和確定每個QCTC中子代碼的發送次序。像利用最佳一維QCTC產生的二維QCTC那樣的二維QCTC應該具有比隨機選擇的二維QCTC高的增益。另外，由于確定二維QCTC的性能是重要因素，因此，應該優化子代碼發送次序。在下文中，將詳細描述基于上面兩條原則的二維QCTC的生成。
這里所使用的術語“QCTC”被定義為根據預定母代碼率和給定子代碼率生成的一組子代碼。如前所述，收縮矩陣在與子代碼相同的意義上得到使用。
圖7是顯示根據本發明第一實施例的二維QCTC生成方法的流程圖。參照圖7，在步驟701中生成具有給定代碼率的NS個最佳一維QCTC的子代碼組。根據預定母代碼率和給定代碼率Ri，形成Si個子代碼Cij(i＝0，1，2，3，...，NS-1，j＝0，1，2，3，...，Si-1)的收縮矩陣。除了與給定代碼率相對應地生成數個QCTC Ci之外，這以與傳統QCTC生成相同的方式進行。在步驟703中，把NS個QCTC當中具有最大設定長度S的QCTC的每個子代碼的收縮矩陣中的列數定義為CWf(0≤f≤NS-1)。
在步驟705中，通過重復QCTC的現有收縮矩陣，形成具有CWf列的新收縮矩陣。如果CWf不是QCTC Ci的每個收縮矩陣的列數CWi的整數倍，把CWf和CWi的最小公倍數定義為新CWf。然后，應該重新形成具有新CWf的收縮矩陣。
在步驟707中，把發送優先級指定給每個子代碼組的收縮矩陣，以便通過組合兩個不同子代碼組的收縮矩陣產生的收縮矩陣可以呈現QCTC特性。例如，應該確定每個子代碼組C0和C1中子代碼Cij的優先級，以便如有可能的話，把均勻權重給予通過組合QCTC C0和C1中的子代碼得到的新代碼的收縮矩陣的矩陣元。指定均勻權重意味著在通過組合最小個數子代碼生成的碼字的收縮矩陣中代表收縮和重復的矩陣元的均勻分布。為生成QCTC而要滿足的基本條件是初始發送子代碼Ci0必須含有信息代碼碼元。換句話說，必須首先發送子代碼Ci0的第一行中的信息代碼碼元。
在步驟709中，在每個子代碼組中重新排列收縮矩陣。也就是說，在每個子代碼組Ci中置換子代碼Cij的順序。然后，如果選擇了特定的QCTC Ci，那么，就以j的升序發送QCTC Ci的子代碼Cij。例如，如果QCTC發送以C1、C3、和C1的次序出現，那么，以C10、C30、和C11的次序發送子代碼。在這種情況下，可以認為，圖7顯示了重新排列要在利用預定代碼率發送的子代碼之后發送的、具有不同代碼率的子代碼的過程。
下面結合圖7，引用具體數字更清楚地描述上面二維QCTC生成方法。在描述之前，假設NS＝4，把QCTC Ci的代碼率Ri設為R0＝1/2，R1＝1/3，R2＝1/4和R3＝1/8，和母代碼率R＝1/5。
步驟701生成一維QCTCR0＝1/2，C0
C00=1110000100]]>C01=0001101001]]>C02=1100010010]]>R1＝1/3，C1C10=11010]]>C11=10101]]>R2＝1/4，C2C20=11110]]>C21=11011]]>R3＝1/8，C3C30=22121]]>步驟703CWf＝2步驟705R0＝1/2，C0C00=1110000100]]>C01=0001101001]]>C02=1100010010]]>R1＝1/3，C1
C10=1111001100]]>C11=1100110010]]>R2＝1/4，C2C20=1111111100]]>C21=1111001111]]>R3＝1/8，C3C30=2222112211]]>步驟707R0＝1/2，C0通過把C00放在C02的位置中，把C01放在C00的位置中，和把C02放在C01的位置中，重新設置發送次序。
C00=0001101001]]>C01=1100010010]]>C02=1110000100]]>R1＝1/3，C1交換C10和C11的發送次序。
C10=1100110011]]>C11=1111001100]]>R2＝1/4，C2
C21=1111111100]]>C22=1111001111]]>R3＝1/8，C3C30=2222112211]]>從上面可以看出，在子代碼組C0中，將C00、C01和C02重新排列成C01、C02和C00，和在子代碼組C1中，子代碼C10和C11交換位置，以便滿足條件1和條件2。這里，每個子代碼組中的子代碼以子代碼序號的升序發送。例如，如果QCTC發送以C1、C3、和C1的次序出現，那么，以C10、C30、和C11的次序發送子代碼。
下表3列出了上面所示的收縮矩陣。從表3中可以看出，在每個子代碼組(QCTC)中依次進行子代碼的發送。雖然R1＝1/3和R2＝1/4的每個收縮矩陣應該含有2個列，但僅僅顯示了1個列。這是表示的問題。因此，提供相同的性能。
移動臺和系統讀取基于給定代碼率(或數據率)的收縮矩陣，和根據收縮矩陣，重復和收縮具有母代碼率的、從渦式編碼器輸出的代碼碼元，生成子代碼。可選地，它們利用預定算法獲取收縮矩陣和從收縮矩陣中生成子代碼。
(表3)
自適應QCTC如上所述，通過控制具有給定代碼率的獨立一維QCTC的每一個中子代碼的發送次序，獲得了性能提高了的二維QCTC。獨立QCTC的生成有利地促進了它們的優化，但是存在著在特定QCTC Ci的代碼率Ri是另一個QCTC的代碼率Rk(k＝0，1，2，...，NS-1)的整數倍的情況下，即使存在足夠大的空間供優化用，QCTC的關系也可能使優化無效的嚴重缺陷。
對于R0＝1/2和R2＝1/4，在QCTC算法中分別獲得QCTC C0和C2。為了充分利用QCTC的特性，最好滿足條件1。為此，分組C0的兩個相繼子代碼，以便發送具有R2＝1/4的子代碼，譬如，(C00+C01)、(C01+C02)或(C02+C00)。然后，如果將具有R0＝1/2的子代碼與這樣的子代碼組合在一起，就可以獲得最佳性能。
把具有相互之間存在整數倍關系的代碼率的一維QCTC當中，具有最高代碼率的一維QCTC定義為該組中的基本碼Cp(p是0與NS-1之間的整數)。當請求代碼率低于基本碼Cp的代碼率的子代碼時，通過鏈接或分組基本碼Cp的子代碼，生成子代碼。把這稱為自適應QCTC方案。
圖8是顯示根據本發明另一個實施例的自適應QCTC生成方法的流程圖。參照圖8，在步驟801中，把具有代碼率Ri的QCTC分成組，每個組包括具有相互之間存在整數倍關系的代碼率的QCTC。在步驟803中，從每個QCTC組中選擇具有最高代碼率的QCTC，作為基本碼Cp。因此，根據組數可以定義數個基本碼Cp。
在步驟805中，設置鏈接或分組規則，以便利用每個基本碼Cp的子代碼Cpj(j＝0，1，2，...，Sp-1)為每個組中的每個QCTC生成子代碼。這些規則可以包括每個基本碼中要鏈接或分組的子代碼的個數。換句話說，通過鏈接或分組基本碼Cp的子代碼，生成具有代碼率Ri的想要子代碼Cij。可以在考慮了所有可能子代碼分組之后，初步制成子代碼分組表。在這種情況下，最好依次分組基本碼Cp中的子代碼。
一旦給出代碼率(或QCTC或子代碼)，通過鏈接相應基本碼Cp的子代碼，就可以生成具有該代碼率的QCTC的子代碼。
如果一個組grp(即，任意一個組)的基本碼是Cp，和它的設定長度是Sp，在該組grp中QCTC的子代碼可以表達如下Cp,jg,0≤j≤Sp-1,1≤g]]>Groupgrp=Cp01Cp11···Cpsp-11Cp02Cp12···Cpsp-12Cp03Cp13···Cpsp-13Cp04Cp14···Cpsp-14---(12)]]>此處，j表示子代碼索引，和g是要分組的子代碼的個數(即，分組數)。如果g＝1，無需分組就可以使用基本碼Cp的子代碼。如果g＝2，把基本碼Cp的子代碼分成2組。對于基本碼Cp的代碼率Rs＝2/3，如果g＝1，那么，新子代碼具有代碼率r＝2/3。如果g＝2，由于與g＝1相比，多生成一個代碼碼元組，因此，r＝1/3。因此，上面矩陣定義了可以通過分組基本碼Cp的整數個子代碼獲得的QCTC的代碼率、和每個QCTC的子代碼。由于取決于系統的實現，子代碼的最大個數是不受限制的。這里，作為例子，可以把多達4個子代碼分成一組。
在矩陣中，行數表示最大分組數。可以通過子代碼分組實現的QCTC的代碼率隨著行數的增加而降低。在矩陣中列數由基本碼Cp的設定長度Sp來決定。
例如，如果基本碼Cp的代碼率是Rs＝1/2，具有g＝1的第1行含有具有Rs＝1/2的基本碼Cp的子代碼。換句話說，矩陣中第1行的矩陣元表示基本碼Cp的子代碼。具有g＝2的第2行包含具有Rs＝1/4的QCTC的子代碼。具有g＝3的第3行含有具有Rs＝1/6的QCTC的子代碼，和具有g＝4的第4行含有具有Rs＝1/8的QCTC的子代碼。
如下方程顯示了每個QCTC與同一個組中的基本碼Cp之間的關系。含有具有Rs＝1/2和Sp＝3的基本碼Cp的QCTC組如下g＝1，Rs＝1/2Cp01=C001,Cp11=C011,Cp21=C021]]>g＝2，Rs＝1/4Cp02=C00∪C01,Cp12=C02∪C00,Cp22=C01∪C02]]>g＝3，Rs＝1/6Cp03=C00∪C01∪C02,Cp13=C00∪C01∪C02,Cp23=C00∪C01∪C02...]]>g＝4，Rs＝1/8Cp04=C00∪C01∪C02∪C00,Cp14=C01∪C02∪C00∪C01,]]>Cp24=C02∪C00∪C01∪C02---(13)]]>因此，對于含有具有Rs＝1/2的基本碼Cp的組，如方程(12)所示的矩陣通過如下方程(14)表示Group grp=Cp01Cp11Cp21Cp02Cp12Cp22Cp03Cp13Cp23Cp04Cp14Cp24---(14)]]>按照相同方式，可以根據其基本碼Cp的設定長度Sp和QCTC的代碼率，在矩陣中排列不同QCTC組中的QCTC的子代碼。
下面結合圖8，引用具體數字更清楚地描述上面自適應QCTC生成。在描述之前，假設NS＝4，把QCTC Ci的代碼率Ri設為R0＝1/2，R1＝1/3，R2＝1/4和R3＝1/8，和母代碼率R＝1/5。
步驟801代碼分組組0＝{C0，C2，C3}＝{R0，R2，R3}代碼率＝{1/2，1/4，1/8}組1＝{C1}＝{R1}代碼率＝{1/3}步驟803基本碼Cp＝{C0，C1}C0(R0＝1/2)組0中的基本碼C1(R1＝1/3)組1中的基本碼步驟805利用基本碼Cp獲得每個組中QCTC Ci的子代碼Cij(i＝0，1，2，...，NS-1，j＝0，1，2，...，Si-1)。
組0具有Rs＝1/2的QCTCR0＝1/2{C00，C01，C02}
R2＝1/4{(C00，C01)，(C01，C02)，(C02，C00)}(可獲得多達三種情況)R3＝1/8{(C00，C01，C02，C00)，(C01，C02，C00，C01)，(C02，C00，C01，C02)}組1具有R1＝1/3的QCTCR1＝1/3{C20，，C21}當發送具有R2＝1/4的QCTC的子代碼時，有兩種方式可以確定哪一個是發送的子代碼。
(1)隱式子代碼標識如果發送器和接收器含有有關子代碼的發送次序的信息，發送器不需要在單獨信道上發送信息。例如，在組0的情況中，接收器為每個代碼率，即R＝1/2、1/4或1/8存儲以前接收的子代碼的索引，以便一旦接收到同一組中的新子代碼，接收器就可以找出新子代碼的位置。
(2)顯式子代碼標識發送器把當前子代碼的類型告知接收器。然后，接收器相應地組合接收的子代碼。一般說來，如果信道條件不是非常差，隱式子代碼標識就足夠了。在本發明中，根據系統中消息信道的可靠性，有選擇地使用這兩種標識方法。
圖9是顯示根據本發明第二實施例的自適應QCTC生成的實現的圖形。在圖9中，對于母代碼率R＝1/5，具有代碼率1/2、1/4和1/8的QCTC處在組0中，和具有代碼率1/3和1/6的QCTC處在組1中。對于組0，比率1/2 QCTC是基本碼Cp，和對于組1，比率1/3 QCTC是基本碼Cp。借助于基本碼Cp，生成具有代碼率1/2、1/4、1/8和1/3的QCTC。
對于組0，如果比率1/2 QCTC是C3，那么，根據分組數依次分組子代碼C30、C31和C32，生成比率1/4子代碼和比率1/8子代碼。例如，通過把2個子代碼分成一組，譬如，(C30，C01)、(C32，C30)和(C31，C32)，產生比率1/4子代碼，和通過把4個子代碼(C30、C31、C32、C30)分成一組，產生比率1/8子代碼。對于組1，如果比率1/3 QCTC是C2，通過把2個子代碼分成一組，譬如，(C20，C21)，生成比率1/6子代碼。
圖10是顯示根據本發明第二實施例的自適應QCTC生成的另一種實現的圖形。在圖10中，對于母代碼率R＝1/5，具有代碼率1/2、1/4和1/8的QCTC處在組0中，和具有代碼率2/3、1/3和1/6的QCTC處在組1中。對于組0，比率1/2QCTC是基本碼Cp，和對于組1，比率2/3 QCTC是基本碼Cp。借助于基本碼Cp，生成具有代碼率1/2、1/4、1/8、2/3、1/3和1/6的QCTC。
對于組0，如果比率1/2 QCTC是C3，那么，根據分組數依次分組子代碼C30、C31和C32，生成比率1/4子代碼和比率1/8子代碼。例如，通過把2個子代碼分成一組，譬如，(C30，C01)、(C32，C30)和(C31，C32)，產生比率1/4子代碼，和通過把4個子代碼(C30、C31、C32、C30)分成一組，提供比率1/8子代碼。對于組1，如果比率2/3 QCTC是C1，那么，根據分組數依次分組子代碼C10、C11、C12和C13，生成比率1/3子代碼和比率1/6子代碼。具體地說，通過把具有代碼率2/3的基本碼Cp的2個子代碼分成一組，譬如，(C10，C11)、(C12，C13)或(C10，C11)，生成比率1/3子代碼，和通過把具有代碼率2/3的基本碼Cp的4個子代碼分成一組，譬如，(C10，C11，C12，C13)，生成比率1/6子代碼。圖10所示的代碼結構更適應信道條件和數據率的變化。
如果HARQ系統根據信道環境，使用具有各種代碼率的QCTC，那么HARQ II更可取。然后，需要具有較高代碼率的子代碼，因此，具有R＝2/3的QCTC將用作基本碼。顯然，基本碼是根據系統要求的最大代碼率確定的(對這個問題的描述已經超出了本發明的范圍之外)，并且，以上述方式生成自適應QCTC。例如，對于R＝3/4，可以按照相同方式生成具有R＝3/4、R＝2/3、R＝1/3和R＝1/6等的子代碼。
表4列出了利用具有R＝1/2和R＝1/3的基本碼Cp生成的子代碼的收縮矩陣。表5列出了利用具有R＝1/2和R＝2/3的基本碼Cp生成的子代碼的收縮矩陣。
(表4)
(表5)
從表4和表5中可以看出，通過分組基本碼Cp的子代碼生成子代碼。具有給定代碼率的QCTC的子代碼是通過依次分組基本碼Cp的子代碼生成的。在表4中，定義了含有具有R＝1/2和R＝1/3的基本碼的兩個QCTC組。收縮矩陣是方程(12)所示的子代碼矩陣的矩陣元。例如，方程(12)中的Cp01、Cp11、和Cp21分別對應于有關R0＝1/2的第1、第2和第3子代碼C00、C01和C02的收縮矩陣。Cp12和Cp22分別對應于R1＝1/4的第2子代碼C11(C02∪C00)和第3子代碼C12(C01∪C02)。表5顯示了含有R＝1/2和R＝1/3的基本碼的兩個組的子代碼。
移動臺和系統包括從中讀取具有給定代碼率(或數據率)的收縮矩陣的、諸如表4和表5之類的表。通過與收縮矩陣相對應，重復和收縮具有母代碼率的、從渦式編碼器輸出的碼元，生成子代碼。可選地，收縮矩陣可以用預定算法獲取和根據收縮矩陣生成子代碼。
圖13是發送根據本發明的二維QCTC和自適應QCTC的發送設備的方塊圖。參照圖13，信道編碼器1301以，例如，母代碼率R＝1/5編碼輸入信息，并且輸出代碼碼元。QCTC發生器1302在子代碼選擇控制器1303的控制下，通過收縮和重復代碼碼元，生成子代碼。
控制器1303含有存儲器，存儲器存儲通過它們生成子代碼的如表3到表5所示的收縮矩陣。控制器1303，在生成二維QCTC時，按照圖12所示的算法，和在生成自適應QCTC時，按照圖11所示的算法，控制QCTC發生器1302。
可選地，在每次子代碼發送時，控制器1303可以把索引信號發送到QCTC發生器1302，以便通過進行圖11和圖12所示的算法，選擇表3到表5所示的收縮矩陣之一。在這種情況下，QCTC發生器1302從表3到表5中讀取與索引相對應的收縮矩陣，和根據收縮矩陣，收縮和重復從信道編碼器1301輸出的碼元，生成子代碼。
下面給出控制器1303選擇(或發送)子代碼的描述。
圖11是顯示利用根據本發明第二實施例的一維自適應QCTC的子代碼發送的流程圖。參照圖11，在步驟1100中，一旦生成新編碼塊，控制器1303就在步驟1101中把所有變量(j_current，j_pre，g_current和g_pre)設置成初始值。在步驟1103中，控制器1303選擇包含具有給定代碼率的QCTC的QCTC組，并且，確定分組數g，即基本碼Cp中要分組的子代碼的個數。這里，代碼率是在發送器中根據信道條件和輸入數據的數據率確定的。分組數g是通過它識別包含在組中的QCTC的變量。在確定了組和分組數g_current之后，控制器1301在步驟1105中讀取為具有該代碼率的QCTC Ci存儲的變量j_pre，并且把變量j_current設置成讀出的值。j_current表示QCTC中子代碼的序號。然后，控制器在步驟1107中選擇與組的變量g_current相對應的QCTC的第j_current子代碼，并且在步驟1109中發送與所選子代碼相對應的編碼碼元。把變量g_current和j_current存儲成變量g_pre和j_pre，供下一次發送用。把與j_current(＝0)相對應的子代碼，即QCTC的第1子代碼表達成Cp0g∀g,g=1,...,---(15)]]>然后，在第1子代碼當中選擇與g_current(或g)相對應的子代碼。
在發送了子代碼之后，控制器1303在步驟1113中，確定是否請求了另一個子代碼，也就是說，是否已經從接收器接收到重新發送請求。根據另一個子代碼的請求，控制器1303在步驟1113中，發送具有給定代碼率的子代碼。否則，控制器1303返回到步驟1100，接收新的編碼塊。
同時，控制器1303在步驟1115中，選擇包含具有根據信道和發送環境確定的給定代碼率的QCTC的QCTC組(g_current)。
在步驟1117中，控制器1303根據如下方程16，確定要發送的子代碼(成組矩陣中的矩陣元)的序號j_current，并且返回到發送與變量j_current相對應的子代碼當中，與變量g_current相對應的子代碼的步驟1107。
+1＝(j_current*g_current)modSp...(16)在上面方程中，左側“[((j_pre+1)*g_PremodSp)-1]”指的是在前一組結束的子代碼，和右側“(j_current*g_current)modSp”指的是從下一個組開始的子代碼。因此，在把1加入“[((j_pre+1)*g_premodSp)-1]”中的情況下，它指的是從下一個組開始的子代碼，從而方程兩側具有相同值。按照這種方式，可以獲得j_current的值。
在上面方程中，AmodB是獲取A除以B的余數的運算。也就是說，如果變量g_pre表示用于生成前子代碼的基本碼的子代碼的分組數，即含有前子代碼的QCTC的標識號，和j_pre表示前子代碼的序號，那么，通過方程(16)確定要發送的當前子代碼的序號j_current。在與變量j_current相對應的列中的子代碼當中，選擇與根據代碼率確定的變量g_current相對應的行中的子代碼。在方程(16)中利用“modSp”的理由是，在成組矩陣中列數等于或小于Sp。由于基本碼的子代碼的個數是Sp，“modSp”使得在發送了每一行中的所有子代碼之后，可以循環選擇第一子代碼Cp0(請看圖9和圖10)。
下面引用具體數字更詳細地描述圖11的操作。
假設基本碼的代碼率Rs＝1/2，成組矩陣中行數g＝4(也就是說，可以生成直到具有Rs＝1/8的QCTC)，Sp＝3，代碼率以Rs＝1/2、Rs＝1/4、Rs＝1/2、Rs＝1/8的次序改變，然后，g_pre＝0，g_current＝0，和j_pre＝0(初始值)，那么，1.Rs1/2g_current＝1和j_current＝0，因此，g_pre＝1和j_pre＝0。所選子代碼Cp012.Rs＝1/4g_current＝2和j_current＝2，因此，g_pre＝2和j_pre＝1。所選子代碼Cp223.Rs＝1/2g_current＝1和j_current＝0，因此，g_pre＝1和j_pre＝0。所選子代碼Cp014.Rs＝1/8g_current＝4和j_current＝1，因此，g_pre＝4和j_pre＝1。所選子代碼Cp145.Rs＝1/2g_current＝1和j_current＝2，因此，g_pre＝1和j_pre＝2。所選子代碼Cp21根據方程(16)選擇每組內的子代碼，和根據取決于信道環境和輸入數據率的代碼率選擇一個組。如圖9和10所示，用j＝0進行初始子代碼發送。雖然在本發明的實施例中，在諸如表3到表5之類的存儲表中列出了有關每個QCTC的子代碼的收縮矩陣，但是，作為另一個實施例，也可以進一步設想，提供有關每個組的基本碼的子代碼，和通過方程(16)分組基本碼的子代碼，生成想要的子代碼。在后一種情況下，如果在方程(16)中計算j_current，控制器可以從與j_current相對應的子代碼開始，把基本碼的g個相繼子代碼分成一組，生成發送子代碼。
圖12是顯示利用根據本發明第一實施例的二維QCTC的子代碼發送的流程圖。參照圖12，在步驟1200中一旦生成新編碼塊，控制器1303就在步驟1201中把所有變量(j和j_saved)設置成初始值。在步驟1203中，控制器1303根據給定代碼率確定QCTC Ci。這里，代碼率是在發送器中根據信道條件和輸入數據的數據率確定的。控制器1303在步驟1205中讀取為QCTC Ci存儲的變量j_saved，在步驟1207中選擇QCTC的子代碼當中的第j個子代碼Cij和在步驟1209中利用所選的子代碼發送編碼碼元。
在發送了子代碼之后，控制器1303在步驟1211中，確定是否請求了另一個子代碼，也就是說，是否已經從接收器接收到重新發送請求。根據另一個子代碼的請求，控制器1303在步驟1213中，選擇具有根據信道環境確定的代碼率的子代碼。否則，控制器1303返回到步驟1200，檢查是否已經接收新的編碼塊。
同時，控制器1303在步驟1215中，確定所選的子代碼是否與前一個相同。如果它們是相同的，控制器1303就通過方程(17)更新變量j，然后返回到步驟1207。如果它們是不同的，控制器1303就在步驟1219中把代表前子代碼的變量j加1和存儲(j+1)作為變量j_saved，然后返回到步驟1203。
j＝(j+1)mod Si......(17)此處，Si是QCTC Ci的設定長度。在方程(17)中使用“modSi”的理由是使得在發送QCTC的所有子代碼之后，可以循環選擇第一子代碼。
根據如上所述的發明，重新發送通信系統可以根據給定數據率或代碼率自適應地選擇不同的QCTC。換句話說，二維QCTC和自適應QCTC用于分組重新發送，從而顯著地提高了吞吐量。
雖然通過參照本發明的某些優選實施例，已經對本發明進行了圖示和描述，但本領域的普通技術人員應該明白，可以在形式上和細節上對其作各種各樣的改變，而不偏離所附權利要求書所限定的本發明的精神和范圍。
權利要求
1.一種機器可讀的計算機程序設備，其以有形方式包含可由該機器執行的程序指令，用來生成子代碼組的子代碼，以執行以下方法步驟生成在具有各自代碼率之間存在整數倍關系的代碼率的子代碼組當中，具有最高代碼率的子代碼組的子代碼，和把具有最高代碼率的子代碼組設置成基本碼；根據用于發送的子代碼組的代碼率，確定基本碼中要分組的子代碼的分組數，以便生成其它子代碼組的每一個；和通過根據分組數并且利用代碼率，分組基本碼的子代碼，生成其它子代碼組的子代碼。
2.根據權利要求1所述的設備，還包括如下步驟發送具有為發送確定的代碼率的子代碼組中，接在以前發送的子代碼之后的子代碼。
3.一種機器可讀的計算機程序設備，其以有形方式包含可由該機器執行的程序指令，用來利用子代碼組的子代碼發送碼元，以執行以下方法步驟生成在具有各自代碼率之間存在整數倍關系的代碼率的子代碼組當中，具有最高代碼率的子代碼組的子代碼，和把具有最高代碼率的子代碼組設置成基本碼；通過根據用于發送的子代碼組的代碼率分組基本碼的子代碼，生成其它子代碼組的子代碼；和當給出用于發送的代碼率時，通過如下方程確定要用在發送中的子代碼的序號j_current[((j_pre+1)*g_pre mod Sp)-1]+1＝(j_current*g_current)mod Sp此處，j_pre是用在前一次發送中的子代碼的序號，g_pre是用于前一次發送的分組數，g_current是確定的分組數，和Sp是基本碼的設定長度；和利用基于所確定代碼率的子代碼組的子代碼當中，與所確定序號相對應的子代碼，發送碼元。
4.一種機器可讀的計算機程序設備，其以有形方式包含可由該機器執行的程序指令，用來生成子代碼組的子代碼，以執行以下方法步驟根據代碼率分組子代碼組，每個分組包含具有各自代碼率之間存在整數倍關系的代碼率的子代碼組；生成每個分組中，具有最高代碼率的子代碼組的子代碼，和把具有最高代碼率的子代碼組設置成基本碼；確定基本碼中要分組的子代碼的個數，以便生成每個分組中其它子代碼組的每一個；和通過把基本碼和與代碼率相對應的分組數一樣多的子代碼分成一組，生成子代碼。
5.一種機器可讀的計算機程序設備，其以有形方式包含可由該機器執行的程序指令，用來利用子代碼組的子代碼發送碼元，以執行以下方法步驟根據代碼率分組子代碼組，每個分組包含具有各自代碼率之間存在整數倍關系的代碼率的子代碼組；生成每個分組中，具有最高代碼率的子代碼組的子代碼，和把具有最高代碼率的子代碼組設置成基本碼；確定基本碼中要分組的子代碼的個數，以便生成每個分組中其它子代碼組的每一個；和通過把基本碼和與為發送確定的代碼率相對應的分組數一樣多的子代碼分成一組，生成子代碼，并且利用所生成的子代碼發送碼元。
6.一種利用QCTC的子代碼發送碼元的設備，包括渦式編碼器，用于編碼具有預定代碼率的輸入信息位流，和輸出代碼碼元；控制器，用于存儲從中生成具有各自代碼率之間存在整數倍關系的代碼率的QCTC當中，具有最高代碼率的QCTC的子代碼的一組矩陣，把具有最高代碼率的QCTC設置成基本碼，通過分組基本碼的子代碼生成QCTC的子代碼，當給出用于發送的代碼率時，根據確定的代碼率選擇QCTC的子代碼，和根據所選的子代碼生成收縮和重復控制信號；和QCTC發生器，用于通過根據收縮和重復控制信號，收縮和重復從渦式編碼器接收的代碼碼元，生成要發送的子代碼。
7.根據權利要求6所述的設備，其中，控制器根據通過如下方程確定的子代碼的序號j_current，選擇子代碼[((j_pre+1)*g_pre mod Sp)-1]+1＝(j_current*g_current)mod Sp此處，j_pre是用在前一次發送中的子代碼的序號，g_pre是用于前一次發送的分組數，g_current是確定的分組數，和Sp是基本碼的設定長度。
8.根據權利要求6所述的設備，其中，控制器管理數個QCTC組，每個QCTC組含有具有各自代碼之間存在整數倍關系的代碼率的QCTC。
全文摘要
本發明提供了生成二維QCTC(準互補渦式碼)的設備和方法。生成具有給定代碼率的QCTC的子代碼組，和在具有不同代碼率的子代碼組中重新排列子代碼，供緊接在具有預定代碼率的子代碼之后發送用。
文檔編號H04L1/18GK1808911SQ200610005018
公開日2006年7月26日 申請日期2002年2月6日 優先權日2001年2月7日
發明者金閔龜, 河相赫, 張在成 申請人:三星電子株式會社