專利名稱：在移動通信系統(tǒng)中規(guī)格化分解碼器中的度量值的設備和方法
背景技術：
1.發(fā)明領域本發(fā)明一般地涉及用于移動通信系統(tǒng)的疊代解碼設備和方法，尤其涉及在移動通信系統(tǒng)中規(guī)格化在疊代解碼器的分解碼器中累積的度量值的設備和方法。
2.相關技術描述一般來說，疊代解碼應用在使用渦式碼(turbo code)的、諸如IMT-2000(或CDMA(碼分多址)-2000)系統(tǒng)和UMTS(通用移動電信系統(tǒng))系統(tǒng)之類的移動通信系統(tǒng)中。此外，疊代解碼還應用在使用鏈接卷積碼(concatenated convolutional code)、鏈接分組碼(concatenated blockcode)或乘積碼(product code)的、深空(deep space)通信系統(tǒng)和衛(wèi)星通信系統(tǒng)中。疊代解碼的技術領域涉及糾錯碼的軟判決和最佳性能。


圖1顯示了包括兩個分解碼器的普通疊代解碼器。參照圖1，第一分解碼器101接收作為系統(tǒng)信息的輸入碼字Xk、多路分用器107(它多路分用作為奇偶校驗信息的輸入冗余位Yk)提供的冗余位Y1k和第一外部信息Ext。第一分解碼器101對接收信號進行解碼，輸出與解碼結果相關的初級解碼信息。解碼信息由碼字成分Xk和第二外部信息成分組成。交織器103交織原始解碼信號。第二分解碼器105接收從交織器103輸出的初級解碼信號和多路分用器107提供的冗余位Y2k。第二分解碼器105解碼接收的初級解碼信號和冗余位Y2k，輸出包括第一外部信息成分的次級解碼信號。并且，第二分解碼器105通過去交織器109把外部信息Ext提供給第一分解碼器101。
圖2顯示了分解碼器的詳細方塊圖。參照圖2，分解碼器101包括分支度量計算部分(BMC)113，用于進行分支度量計算；和相加、比較和選擇部分(ACS)115，用于進行度量計算和每種狀態(tài)下的比較，以選擇錯誤較少的路徑。
一般來說，這樣的疊代解碼器按照下式1計算度量值。 此處，Mt時間t的累積度量值，ut系統(tǒng)位的碼字，xt，j冗余位的碼字，yt，j信道的接收值(系統(tǒng)+冗余)，Lc信道可靠性值，和L(ut)時間t的先驗可靠性值從等式1可知，由于第二、第三和第四項，度量值Mt隨著每一次度量計算而不斷增長。尤其是，高信道可靠性值，即含有解碼結果信息的外部信息的累積將引起溢出。因此，對于硬件設施來說，度量值應該具有在特定范圍內的值，以避免溢出問題。然而，疊代解碼器的原始用途是進行疊代解碼，以便提高解碼性能(即降低BER(位差錯率)或FER(幀差錯率))。但是，在逐次疊代之后，度量值可以增大到超出這個特定范圍。因此，如果度量值的特定范圍是在指定解碼器硬件的時候假定的，那么，問題就會出現(xiàn)在度量值超出該范圍和造成溢出問題的時候。
發(fā)明概述因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種在用于移動通信系統(tǒng)的分解碼器中，規(guī)格化每個當前狀態(tài)的累積度量值，以防止溢出或下溢生成的設備和方法。
本發(fā)明的另一個目的是在移動通信系統(tǒng)中，規(guī)格化殘存路徑(survivalpath)上的度量值，以防止溢出生成的設備和方法。
本發(fā)明的另一個目的是在移動通信系統(tǒng)中，規(guī)格化競爭路徑(competition path)上的度量值，以防止下溢生成的設備和方法。
為了實現(xiàn)上述和其它目的，這里提供了在含有當前狀態(tài)和下一狀態(tài)的狀態(tài)過渡間隔內，在使用下一狀態(tài)的數(shù)個度量值的解碼器中規(guī)格化度量值的方法，其中每個度量值含有其值等于或大于競爭路徑度量值的殘存路徑度量值。該方法包括檢測度量值當中的殘存路徑度量值；檢測所檢測的殘存路徑度量值當中的最小殘存路徑度量值；確定所檢測的最小殘存路徑度量值是否超過閾值；和當最小殘存路徑度量值超過閾值時，從度量值中減去給定的規(guī)格化值，以輸出規(guī)格化度量值。
這里還提供了在含有當前狀態(tài)和下一狀態(tài)的狀態(tài)過渡間隔內，在使用下一狀態(tài)的數(shù)個度量值的解碼器中規(guī)格化度量值的另一個方法，其中每個度量值含有其值等于或大于競爭路徑度量值的殘存路徑度量值。該方法包括檢測度量值當中的競爭路徑度量值；檢測所檢測的競爭路徑度量值當中的最小競爭路徑度量值；確定所檢測的最小競爭路徑度量值是否超過閾值；和當最小競爭路徑度量值大于閾值時，從度量值中減去給定的規(guī)格化值，以輸出規(guī)格化度量值。
附圖簡述通過結合附圖對本發(fā)明進行如下詳細說明，本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點將更加清楚圖1是顯示包括兩個分解碼器的一般疊代解碼器的方塊圖；圖2是顯示圖1的分解碼器的詳細方塊圖；圖3是顯示根據(jù)本發(fā)明第一實施例的、分解碼器的ACS中的度量值規(guī)格化設備的示意圖；圖4A和4B顯示了根據(jù)本發(fā)明第一實施例規(guī)格化度量值的方法；圖5是顯示根據(jù)本發(fā)明第一實施例的度量值規(guī)格化過程的流程圖；圖6是顯示根據(jù)本發(fā)明第二實施例的、分解碼器的ACS中的度量值規(guī)格化設備的示意圖；圖7A和7B顯示了根據(jù)本發(fā)明第二實施例規(guī)格化度量值的方法；和圖8是顯示根據(jù)本發(fā)明第二實施例的度量值規(guī)格化過程的流程圖。
優(yōu)選實施例詳述下文將參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例加以描述。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，因為，否則的話，它們將會把本發(fā)明的特征淹沒在不必要的細節(jié)中。
根據(jù)本發(fā)明的分解碼器包括分支度量計算部分113和規(guī)格化部分115。分支度量計算部分113對接收的外部信息、碼字和冗余位進行分支度量計算，并且把它的輸出提供給規(guī)格化部分115。規(guī)格化部分115從分支度量計算部分113接收度量值，對殘存路徑度量值和競爭路徑度量值進行相加、比較和選擇(ACS)。并且，當殘存路徑度量值或競爭路徑度量值的狀態(tài)值超過閾值時，規(guī)格化部分115通過從中減去特定值來規(guī)格化度量值。
有兩種根據(jù)本發(fā)明規(guī)格化累積度量值的方法。第一種方法利用累積殘存路徑度量值，第二種方法利用累積競爭路徑度量值。
A.第一實施例首先，參照圖3和4，描述第一種規(guī)格化方法。圖3顯示了對于約束長度K＝3，規(guī)格化部分115如何根據(jù)本發(fā)明第一實施例過渡到下一狀態(tài)。圖4顯示了圖3所示的狀態(tài)的值?，F(xiàn)在參照圖3和4描述根據(jù)本發(fā)明第一實施例的度量值規(guī)格化設備。在這里，“度量值”指的是每一個包括一對殘存路徑度量值和競爭路徑度量值的數(shù)個度量值。
對于K＝3，存儲器數(shù)是2，可能狀態(tài)數(shù)是4。每個狀態(tài)包括殘存路徑度量值“Sur’和競爭路徑度量值“Cpt”。當過渡到下一狀態(tài)時，下一狀態(tài)的殘存路徑度量值和競爭路徑度量值通過將它們的分支度量加到殘存路徑度量和競爭路徑度量中來確定。將附加了分支度量值的度量值加以比較，選出較大值，以便確定下一狀態(tài)的度量值。這里，殘存度量是殘存路徑度量。盡管決不會選擇競爭路徑度量，但是，它與殘存路徑度量一起不斷地過渡。盡管圖3顯示了具有相同狀態(tài)指標的狀態(tài)之間的過渡，但是，下一狀態(tài)指標可以隨分解碼器的特性而改變。將當前狀態(tài)的度量值施加到相關的加法器301上。比較器117檢測當前狀態(tài)的度量值當中的殘存路徑度量值Sur。在檢測到殘存路徑度量值Sur之后，比較器117從所檢測的Sur值中選擇最小Sur值SurMIN，并且提供要在加法器301中相減(如圖3中的負號所示)的所選SurMIN值。這里，只有當SurMIN值超過閾值時，才可以進行相減。這是為了避免當Sur值已經(jīng)較小時還進行相減。加法器301從相應的Sur值中減去SurMIN，以輸出規(guī)格化Sur度量值。在圖4A中，狀態(tài)S1的Sur值是最小Sur值。如圖4B所示，通過從各個狀態(tài)S0-S3的Sur值中減去SurMIN值，各個狀態(tài)S0-S3的Sur值都減少了。
圖5顯示了根據(jù)本發(fā)明第一實施例規(guī)格化累積度量值的方法。
參照圖5，在步驟401，比較器117檢測當前四個狀態(tài)的度量值Sur。在檢測到度量值Sur之后，在步驟403，比較器117檢測度量值Sur當中的最小Sur值SurMIN。在步驟401和403中檢測到Sur值和SurMIN值之后，比較器117在步驟405中傳輸要從各個Sur值中減去以規(guī)格化Sur值的SurMIN值，和在步驟107中進行一般的相加、比較和選擇操作。
B.第二實施例參照圖6至8，描述第二種規(guī)格化方法。圖6顯示了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的規(guī)格化部分115的結構。
圖6所示的第二種規(guī)格化方法是利用競爭路徑度量值規(guī)格化的方法，而圖3所示的第一種規(guī)格化方法是利用殘存路徑度量值規(guī)格化的方法。如上所述，競爭路徑度量值具有比殘存路徑度量值小的值。這是因為競爭路徑度量值具有比殘存路徑度量值更多的錯誤成分。為了便于說明，圖7A和7B顯示了最差情況下的競爭路徑度量值。與殘存路徑度量不同，競爭路徑度量不存在溢出問題。這是因為競爭路徑度量值具有小于殘存路徑度量值的值。但是，如圖7A和7B所示，在最差情況中，競爭路徑度量可能存在下溢問題。參照圖6描述用于防止下溢的規(guī)格化部分的結構。與第一實施例一樣，針對約束長度K＝3描述第二實施例。
將當前狀態(tài)的Sur度量值和Cpt度量值施加到相關的加法器301上。比較器303監(jiān)視Cpt度量值，以檢測過渡到下一狀態(tài)的Cpt度量值。在檢測到Cpt度量值之后，比較器303檢測最小Cpt度量值CptMIN。在檢測到CptMIN值之后，比較器303確定CptMIN值是否大于閾值。當CptMIN值大于閾值時，比較器303向加法器301提供通過計算機模擬確定的特定電平值(下文稱之為規(guī)格化值)，從所有的度量值中減去規(guī)格化值，從而把所得的規(guī)格化度量值輸出到相應的下一狀態(tài)。圖7A和7B顯示了對閾值是-64和規(guī)格化值是64的情況的規(guī)格化處理。在這里，應該注意到，Sur度量值被規(guī)格化成特定的電平，Cpt度量值沒有了下溢。
圖8顯示了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的規(guī)格化方法。參照圖8，在步驟501，比較器303檢測各個狀態(tài)的累積Cpt度量值。在檢測到累積Cpt度量值之后，在步驟502，比較器303檢測Cpt度量值當中的最小Cpt度量值CptMIN。在檢測到最小Cpt度量值CptMIN之后，比較器303在步驟503中確定CptMIN值是否大于閾值。當CptMIN值大于閾值時，比較器303向加法器301提供預定的規(guī)格化值，從所有度量值中減去規(guī)格化值，從而把規(guī)格化度量值輸出到下一狀態(tài)。此后，在步驟507中進行一般的相加、比較和選擇操作。但是，當在步驟503中，CptMIN值小于閾值時，比較器303不進行規(guī)格化以防止下溢，并轉到步驟507以在下一過渡狀態(tài)下進行一般的相加、比較和選擇操作。
如上所述，本發(fā)明通過規(guī)格化累積度量值，可以防止溢出和下溢錯誤，從而有可能提高存儲器利用率。
雖然通過參照本發(fā)明的某些優(yōu)選實施例，已經(jīng)對本發(fā)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(jié)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(fā)明的精神和范圍。
權利要求
1.一種在使用下一狀態(tài)的數(shù)個度量值的解碼器中規(guī)格化度量值的方法，所述每個度量值至少含有殘存路徑度量值和競爭路徑度量值，該方法包括下列步驟檢測度量值當中的殘存路徑度量值；檢測所檢測的殘存路徑度量值當中的最小殘存路徑度量值；確定所檢測的最小殘存路徑度量值是否超過閾值；和當最小殘存路徑度量值超過閾值時，從度量值中減去最小殘存路徑度量值，輸出規(guī)格化度量值。
2.一種在使用下一狀態(tài)的數(shù)個度量值的解碼器中規(guī)格化度量值的設備，所述每個度量值至少含有殘存路徑度量值和競爭路徑度量值，該設備包括比較器，用于檢測度量值當中的殘存路徑度量值，檢測所檢測的殘存路徑度量值當中的最小殘存路徑度量值，和當所檢測的最小殘存路徑度量值超過閾值時，輸出最小殘存路徑度量值；和減法器，用于從度量值中減去最小殘存路徑度量值。
3.一種在使用下一狀態(tài)的數(shù)個度量值的解碼器中規(guī)格化度量值的方法，所述每個度量值至少含有殘存路徑度量值和競爭路徑度量值，該方法包括下列步驟檢測度量值當中的競爭路徑度量值；檢測所檢測的競爭路徑度量值當中的最小競爭路徑度量值；確定所檢測的最小競爭路徑度量值是否大于閾值；和當最小競爭路徑度量值超過閾值時，從度量值中減去給定的規(guī)格化值，以輸出規(guī)格化度量值。
4.一種在使用下一狀態(tài)的數(shù)個度量值的解碼器中規(guī)格化度量值的設備，所述每個度量值至少含有殘存路徑度量值和競爭路徑度量值，該設備包括比較器，用于檢測度量值當中的競爭路徑度量值，檢測所檢測的競爭路徑度量值當中的最小競爭路徑度量值，和當所檢測的最小競爭路徑度量值大于閾值時，輸出基準度量值；和減法器，用于從度量值中減去基準度量值。
5.一種在使用下一狀態(tài)的數(shù)個度量值的解碼器中規(guī)格化度量值的方法，所述度量值的每一個至少含有殘存路徑度量值和競爭路徑度量值，該方法包括下列步驟檢測度量值當中的殘存路徑度量值；檢測所檢測的殘存路徑度量值當中的最小殘存路徑度量值；確定所檢測的最小殘存路徑度量值是否超過閾值；和當最小殘存路徑度量值超過閾值時，從度量值中減去最小殘存路徑度量值，輸出規(guī)格化度量值；檢測度量值當中的競爭路徑度量值；檢測所檢測的競爭路徑度量值當中的最小競爭路徑度量值；確定所檢測的最小競爭路徑度量值是否大于閾值；和當最小競爭路徑度量值超過閾值時，從度量值中減去給定規(guī)格化值，以輸出規(guī)格化度量值。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種在含有當前狀態(tài)和下一狀態(tài)的狀態(tài)過渡間隔內,在使用下一狀態(tài)的數(shù)個度量值的解碼器中規(guī)格化度量值的方法,其中每個度量值含有其值等于或大于競爭路徑度量值的殘存路徑度量值。該方法包括檢測度量值當中的殘存路徑度量值;檢測所檢測的殘存路徑度量值當中的最小殘存路徑度量值;確定所檢測的最小殘存路徑度量值是否超過閾值;和當最小殘存路徑度量值超過閾值時,從度量值中減去給定規(guī)格化值,以輸出規(guī)格化度量值;本發(fā)明還公開了另一種在含有當前狀態(tài)和下一狀態(tài)的狀態(tài)過渡間隔內,在使用下一狀態(tài)的數(shù)個度量值的解碼器中規(guī)格化度量值的方法,其中每個度量值含有其值等于或大于競爭路徑度量值的殘存路徑度量值。該方法包括檢測度量值當中的競爭路徑度量值;檢測所檢測的競爭路徑度量值當中的最小競爭路徑度量值;確定所檢測的最小競爭路徑度量值是否大于閾值;和當最小競爭路徑度量值超過閾值時,從度量值中減去給定規(guī)格化值,以輸出規(guī)格化度量值。
文檔編號H04L1/00GK1348635SQ00806629
公開日2002年5月8日 申請日期2000年4月27日 優(yōu)先權日1999年4月28日
發(fā)明者李永煥, 金潣龜, 金炳朝 申請人:三星電子株式會社