схема формирования сигнала коммутации каналов и способ формирования сигнала коммутации каналов

Формула изобретения

1. Схема формирования сигнала коммутации каналов, содержащая:

блок вывода подсчета итеративного декодирования, который выводит подсчет итеративного декодирования, указывающий число итеративных выполнений предопределенной операции исправления ошибок;

блок определения условия коммутации канала, который определяет, удовлетворяется ли условие коммутации канала, на основе вывода подсчета итеративного декодирования от упомянутого блока вывода подсчета итеративного декодирования;

блок вывода сигнала коммутации, который выводит сигнал коммутации, указывающий коммутацию канала, когда упомянутый блок определения условия коммутации канала определяет, что условие коммутации канала удовлетворяется, и

блок вывода сигнала максимального значения, который выдает сигнал максимального значения подсчета итеративного декодирования, указывающий, что подсчет итеративного декодирования достиг заданного максимального значения,

причем упомянутый блок определения условия коммутации канала определяет, что условие коммутации канала удовлетворяется, при приеме сигнала максимального значения подсчета итеративного декодирования, выданного от упомянутого блока вывода сигнала максимального значения.

2. Схема формирования сигнала коммутации каналов по п.1, дополнительно содержащая блок вычисления среднего значения, который вычисляет среднее значение подсчетов итеративного декодирования, равное предопределенному числу, при приеме вывода подсчета итеративного декодирования от упомянутого блока вывода подсчета итеративного декодирования предопределенное число раз,

причем упомянутый блок определения условия коммутации канала определяет, является ли среднее значение подсчета итеративного декодирования, вычисленное упомянутым блоком вычисления среднего значения, большим, чем предопределенное пороговое значение, и

определяет, что условие коммутации канала удовлетворяется, при определении того, что среднее значение подсчета итеративного декодирования больше, чем заданное пороговое значение.

3. Схема формирования сигнала коммутации каналов по п.1, в которой упомянутый блок определения условия коммутации канала определяет, является ли вероятность возникновения, при которой упомянутый блок вывода сигнала максимального значения выдает сигнал максимального значения подсчета итеративного декодирования, большей, чем предопределенное значение, и

определяет, что условие коммутации канала удовлетворяется, при определении того, что вероятность возникновения сигнала максимального значения подсчета итеративного декодирования выше, чем заданное значение.

4. Схема формирования сигнала коммутации каналов по п.1, которая составляет систему беспроводной связи, имеющую функцию коммутации каналов.

5. Устройство коммутации каналов, содержащее:

блок вывода подсчета итеративного декодирования, который выводит подсчет итеративного декодирования, указывающий число итеративных выполнений предопределенной операции исправления ошибок;

блок определения условия коммутации канала, который определяет, удовлетворяется ли условие коммутации канала, на основе вывода подсчета итеративного декодирования от упомянутого блока вывода подсчета итеративного декодирования;

блок вывода сигнала коммутации, который выдает сигнал коммутации, указывающий коммутацию канала, когда упомянутый блок определения условия коммутации канала определяет, что условие коммутации канала удовлетворяется, и

блок вывода сигнала максимального значения, который выдает сигнал максимального значения подсчета итеративного декодирования, указывающий, что подсчет итеративного декодирования достиг заданного максимального значения,

причем упомянутый блок определения условия коммутации канала определяет, что условие коммутации канала удовлетворяется, при приеме сигнала максимального значения подсчета итеративного декодирования, выданного от упомянутого блока вывода сигнала максимального значения.

6. Устройство коммутации каналов по п.5, дополнительно содержащее блок коммутации каналов, который выполняет коммутацию каналов на основе сигнала коммутации, выданного от упомянутого блока вывода сигнала коммутации.

7. Устройство коммутации каналов по п.5, которое составляет систему беспроводной связи, имеющую функцию коммутации каналов.

8. Система беспроводной связи, содержащая устройство коммутации каналов, включающее в себя схему формирования сигнала коммутации каналов, которая выводит сигнал коммутации, указывающий коммутацию каналов,

причем упомянутое устройство коммутации каналов содержит:

блок вывода подсчета итеративного декодирования, который выводит подсчет итеративного декодирования, указывающий число итеративных выполнений предопределенной операции исправления ошибок;

блок определения условия коммутации канала, который определяет, удовлетворяется ли условие коммутации канала, на основе вывода подсчета итеративного декодирования от упомянутого блока вывода подсчета итеративного декодирования;

блок вывода сигнала коммутации, который выводит сигнал коммутации, указывающий коммутацию канала, когда упомянутый блок определения условия коммутации канала определяет, что условие коммутации канала удовлетворяется, и

блок вывода сигнала максимального значения, который выдает сигнал максимального значения подсчета итеративного декодирования, указывающий, что подсчет итеративного декодирования достиг заданного максимального значения,

причем упомянутый блок определения условия коммутации канала определяет, что условие коммутации канала удовлетворяется, при приеме сигнала максимального значения подсчета итеративного декодирования, выданного от упомянутого блока вывода сигнала максимального значения.

9. Способ формирования сигнала коммутации каналов, содержащий этапы, на которых:

выводят подсчет итеративного декодирования, указывающего число итеративных выполнений предопределенной операции исправления ошибок;

определяют, удовлетворяется ли условие коммутации канала, на основе подсчета итеративного декодирования;

выводят сигнал коммутации, указывающий коммутацию канала, при определении того, что условие коммутации канала удовлетворяется, и

выводят сигнал максимального значения подсчета итеративного декодирования, указывающий, что подсчет итеративного декодирования достиг заданного максимального значения,

причем при упомянутом определении условия коммутации канала определяют, что условие коммутации канала удовлетворяется, при приеме сигнала максимального значения подсчета итеративного декодирования.

10. Схема формирования сигнала коммутации каналов, содержащая:

средство вывода подсчета итеративного декодирования для вывода подсчета итеративного декодирования, указывающего число итеративных выполнений предопределенной операции исправления ошибок;

средство определения условия коммутации канала для определения того, удовлетворяется ли условие коммутации канала, на основе вывода подсчета итеративного декодирования от упомянутого средства вывода подсчета итеративного декодирования;

средство вывода сигнала коммутации для вывода сигнала коммутации, указывающего коммутацию канала, когда упомянутое

средство определения условия коммутации канала определяет, что условие коммутации канала удовлетворяется, и

средство вывода сигнала максимального значения, которое выдает сигнал максимального значения подсчета итеративного декодирования, указывающий, что подсчет итеративного декодирования достиг заданного максимального значения,

причем упомянутое средство определения условия коммутации канала определяет, что условие коммутации канала удовлетворяется, при приеме сигнала максимального значения подсчета итеративного декодирования, выданного от упомянутого средства вывода сигнала максимального значения.

11. Устройство коммутации каналов, содержащее:

средство вывода подсчета итеративного декодирования для вывода подсчета итеративного декодирования, указывающего число итеративных выполнений предопределенной операции исправления ошибок;

средство определения условия коммутации канала для определения того, удовлетворяется ли условие коммутации канала, на основе вывода подсчета итеративного декодирования от упомянутого средства вывода подсчета итеративного декодирования;

средство вывода сигнала коммутации для вывода сигнала коммутации, указывающего коммутацию канала, когда упомянутое средство определения условия коммутации канала определяет, что условие коммутации канала удовлетворяется, и средство вывода сигнала максимального значения, которое выдает сигнал максимального значения подсчета итеративного декодирования, указывающий, что подсчет итерактивного декодирования достиг заданного максимального значения, причем упомянутое средство определения условия коммутации канала определяет, что условие коммутации канала удовлетворяется, при приеме сигнала максимального значения подсчета итерактивного декодирования, выданного от упомянутого средства вывода сигнала максимального значения.

12. Система беспроводной связи, содержащая устройство коммутации каналов, включающее в себя схему формирования сигнала коммутации каналов, которая выдает сигнал коммутации, указывающий коммутацию каналов,

причем упомянутое устройство коммутации каналов содержит:

средство вывода подсчета итеративного декодирования для вывода подсчета итеративного декодирования, указывающего число итеративных выполнений заданной операции исправления ошибок;

средство определения условия коммутации канала для определения того, удовлетворяется ли условие коммутации канала, на основе вывода подсчета итеративного декодирования от упомянутого средства вывода подсчета итеративного декодирования;

средство вывода сигнала коммутации для вывода сигнала коммутации, указывающего коммутацию канала, когда упомянутое средство определения условия коммутации канала определяет, что условие коммутации канала удовлетворяется, и

средство вывода сигнала максимального значения, которое выдает сигнал максимального значения подсчета итеративного декодирования, указывающий, что подсчет итерактивного декодирования достиг заданного максимального значения, причем упомянутое средство определения условия коммутации канала определяет, что условие коммутации канала удовлетворяется, при приеме сигнала максимального значения подсчета итерактивного декодирования, выданного от упомятутого средства вывода сигнала максимального значения.

Описание изобретения к патенту

Область техники, к которой относится изобретение

Данная заявка основана и заявляет приоритет предшествующей заявки на выдачу патента Японии № 2006-257482, поданной 22 сентября 2006 г., полное содержание которой включено в данный документ посредством ссылки.

Настоящее изобретение относится к схеме формирования сигнала коммутации каналов и способу формирования сигнала коммутации каналов для выдачи сигнала коммутации каналов системы беспроводной связи с использованием кода с исправлением ошибок, посредством которого высокая эффективность кодирования достигается посредством итеративного декодирования, и, более конкретно, к схеме формирования сигнала коммутации каналов и способу формирования сигнала коммутации каналов для оценки коэффициента ошибок канала передачи и вывода сигнала коммутации, на основе информации подсчета итеративного декодирования, требуемого перед тем, как число бит ошибок, выданных от декодера исправления ошибок, становится равным 0.

Уровень техники

Желательно, чтобы эффективность кодирования (разница отношения несущая/шум (C/N) перед исправлением ошибок и после него, которое достигает необходимого коэффициента ошибок бит (BER)) способа прямого исправления ошибок (FEC), применяемого к системе беспроводной связи, была высокой. Следовательно, системы беспроводной связи начинают принимать коды высокой эффективности кодирования (например, турбокод (сверточный код), высокопродуктивный код (TPC) и код LDPC), которые широко изучались в последние годы. Поскольку эти коды высокой эффективности кодирования приняты, могут использоваться системы при C/N ниже, чем C/N при использовании кода RS (Рида-Соломона) в качестве отображающего кода, принятого в традиционных системах. Другой особенностью этих кодов высокой эффективности кодирования является то, что длина кода больше длин кодов, таких как код RS, для увеличения эффективности кодирования.

С другой стороны, уровень приема системы беспроводной связи флуктуирует в соответствии с состоянием канала передачи. Во многих системах беспроводной связи, следовательно, для важного канала образуется канал защиты, и этот обыкновенный канал переключается на канал защиты посредством использования устройства коммутации каналов, если состояние обыкновенного канала ухудшается. Например, публикация патента Японии № 8-4257 (ссылка 1) описывает устройство коммутации каналов, способное правильно следовать скорости ухудшения качества канала распространения посредством контроля качества канала перед исправлением ошибок даже в системе, имеющей функцию исправления ошибок.

Кодом с исправлением ошибок, используемым в традиционных системах беспроводной связи, обычно является линейный блочный код (например, код RS или код BCH), подлежащий декодированию на основе способа декодирования ограниченного расстояния с использованием единственного сигнала жесткого решения. При использовании этих линейных блочных кодов декодер осуществляет декодирование только один раз для каждого блока кода. Кроме того, в ходе операции декодирования декодер выдает сигнал синдрома, указывающий наличие/отсутствие ошибок в переданном блоке, и сигнал исправления флагов ошибок, подлежащий использованию при исправлении флагов ошибок. Информация о коэффициенте ошибок канала передачи может быть получена на основе вероятности возникновения (т.е. числа возникновений в пределах заданного времени) этих сигналов (сигнала синдрома и сигнала исправления флагов ошибок). Обыкновенный канал и канал защиты переключаются на основе этой информации о коэффициенте ошибок.

Также, поскольку эффективность кодирования линейного блочного кода, как описано выше, не столь высока, состояние, в котором BER после исправления ошибок равен около 1х10^-6 , может быть детектировано на основе сигнала синдрома или сигнала исправления флагов ошибок.

Кроме того, в системах беспроводной связи коммутация каналов выполняется, когда качество канала соответствует заданному условию. Обычно, коммутация каналов выполняется, когда BER превысил заданное значение (например, 1х10^-6). В этом случае работающая система не может непосредственно измерить этот BER. В системе, имеющей функцию исправления ошибок, таким образом, сигнал синдрома или сигнал исправления флагов ошибок в качестве информации о коэффициенте ошибок, выданной декодером исправления ошибок во время процесса работы, наблюдается в течение заданного времени, и BER оценивается числом наблюдаемых сигналов.

Сигнал синдрома имеет значение 0, если в блоке кода нет флагов ошибок, и значение 1, если есть даже одна побитовая ошибка.

Также, такой традиционный способ, как код RS, определяет местоположения и ошибки конфигурации бит из результата операции декодирования, соответствующего сигналу жесткого решения, и выполняет исправление ошибок посредством инверсии входного сигнала декодера. В этом случае сигналом для побитовой инверсии является сигнал исправления флагов ошибок. А именно, при правильном выполнении исправления ошибок сигналом исправления флагов ошибок является импульсный сигнал, соответствующий числу битов ошибок.

Предположим, что при использовании сигнала синдрома в качестве информации о коэффициенте ошибок длина кода равна n битов и BER перед исправлением, эквивалентный BER условия коммутации после исправления, равен р. В этом случае вероятность возникновения сигнала синдрома может быть получена посредством вычисления вероятности возникновения ошибки, имеющей один или несколько битов в n битах от р. Посредством определения состояния, равного этой вероятности возникновения сигнала синдрома, сигнал коммутации может быть выдан при определении BER условия коммутации. Отметим, что даже при использовании сигнала исправления флагов ошибок в качестве источника информации (информации о коэффициенте ошибок) сигнал коммутации может быть выдан посредством осуществления управления в соответствии с той же самой концепцией, что и вышеприведенная.

Схема формирования сигнала коммутации каналов в системе беспроводной связи, описанной, например, в ссылке 1, будет описана ниже со ссылкой на сопутствующие чертежи. Фиг.11 является блок-схемой, показывающей пример компоновки схемы формирования сигнала коммутации каналов, используемой в системе беспроводной связи. В этом примере, показанном на Фиг.11, схема формирования сигнала коммутации каналов включает в себя декодер 904, счетчик 905 и компаратор 903.

Со ссылкой на Фиг.11 счетчик 905 принимает сигнал синдрома или сигнал исправления флагов ошибок («бит управления исправлением ошибок» в ссылке 1), выданный от декодера 904. Также, счетчик 905 подсчитывает входные сигналы (сигналы синдрома или сигналы исправления флагов ошибок) в пределах установленного периода наблюдения. Затем счетчик выдает результат подсчета входных сигналов для компаратора 903. Компаратор 903 сравнивает пороговое значение с выходом (результатом подсчета) из счетчика 905 и выдает сигнал коммутации.

Раскрытие изобретения

Проблемы, решаемые посредством изобретения

Если, однако, способ коммутации каналов, показанный на Фиг.11, применяется при использовании кода высокой эффективности кодирования (например, кода LDPC), который подвергается итеративному декодированию (процесс декодирования повторно выполняется для одного блока кода) посредством использования сигнала мягкого решения, невозможно достичь коммутации при BER около 1х10^-6, который является подходящим при использовании сигнала синдрома. Также, если этот способ применяется при использовании сигнала исправления флагов ошибок, необходимо добавить схемы, ненужные для первоначальной операции декодирования.

Более конкретно, если схема формирования сигнала коммутации каналов, показанная на Фиг.11, непосредственно применяется к коду LDPC, как к коду высокой эффективности кодирования, возникают следующие проблемы.

Первая проблема состоит в том, что даже при непосредственном применении способа к коду высокой эффективности кодирования сигнал синдрома не может использоваться в определении условия коммутации каналов. При использовании кода высокой эффективности кодирования, такого как код LDPC, высокая эффективность кодирования повышает BER перед исправлением как объект наблюдения. Также, поскольку длина кода велика, вероятность возникновения флагов ошибок в одном слове кода выше, чем вероятность возникновения флагов ошибок кода, имеющего короткую длину кода для того же самого BER. Соответственно, даже когда BER ниже, чем условие коммутации, вероятность возникновения сигнала синдрома равна почти 100%. Это делает невозможным определение условия коммутации посредством сигнала синдрома, так что сигнал синдрома не может использоваться в качестве источника информации для коммутации.

Фиг.12 является графиком, показывающим вероятность возникновения сигнала синдрома. Со ссылкой на Фиг.12 ось абсцисс указывает BER перед исправлением, а ось ординат указывает вероятность возникновения сигнала синдрома. Кривая 201 показывает эту характеристику при использовании кода LDPC в качестве кода высокой эффективности кодирования. Кривая 202 показывает эту характеристику при использовании кода RS.

Вторая проблема состоит в том, что при использовании сигнала исправления флагов ошибок декодер требует дополнительной схемы для вывода сигнала исправления флагов ошибок. Декодер RS-кода детектирует позиции битов ошибок и исправляет флаги ошибок посредством инверсии битов в детектированных позициях. В отличие от этого декодер типа итеративного декодирования выполняет обработку сигналов для обновления сигнала в более определенный сигнал посредством повторения декодирования. Для вывода информации флагов ошибок, следовательно, необходимо последовательно сравнить MSB (старший бит) отношения логарифмических вероятностей (LLR) в качестве входной информации для декодера и неисправленный сигнал с выходным сигналом в качестве результата декодирования.

При использовании кода LDPC для увеличения скорости обработки сигналов обычно выполняется параллельная обработка декодирования. Это требует использования последовательных компараторов для последовательного сравнения MSB отношения логарифмических вероятностей с выходным сигналом в качестве результата декодирования и счетчиков для подсчета сигналов исправления флагов ошибок в качестве выходов из этих последовательных компараторов, равных в числе параллельным схемам. Эти схемы не обязательны для первоначального процесса декодирования исправления ошибок и должны быть добавлены исключительно для выдачи сигнала коммутации. Это увеличивает степень интеграции схемы.

Следовательно, задачей настоящего изобретения является обеспечение схемы формирования сигнала коммутации каналов и способа формирования сигнала коммутации каналов, способного выдавать сигнал коммутации каналов при соответствующих условиях без увеличения числа схем в системе беспроводной связи с использованием кода высокой эффективности кодирования (например, кода LDPC), подлежащего итеративному декодированию.

Средства для решения проблем

Схема формирования сигнала коммутации каналов согласно настоящему изобретению содержит средство вывода подсчета итеративного декодирования для вывода подсчета итеративного декодирования, указывающего число раз итеративного выполнения заданной операции исправления ошибок, средство определения условия коммутации каналов для определения того, удовлетворяется ли условие коммутации каналов, на основе вывода подсчета итеративного декодирования от средства вывода подсчета итеративного декодирования, и средство вывода сигнала коммутации для вывода сигнала коммутации, указывающего коммутацию канала, когда средство определения условия коммутации каналов определяет, что условие коммутации каналов удовлетворяется.

Способ формирования сигнала коммутации каналов согласно настоящему изобретению предусматривает этап вывода подсчета итеративного декодирования, указывающего число раз итеративного выполнения заданной операции исправления ошибок, определения того, удовлетворяется ли условие коммутации каналов, на основе подсчета итеративного декодирования, и вывода сигнала коммутации, указывающего коммутацию канала, когда определяется, что условие коммутации каналов удовлетворяется.

Эффект изобретения

В настоящем изобретении, сигнал коммутации выдается посредством определения того, удовлетворяется ли условие коммутации каналов, на основе подсчета итеративного декодирования операции исправления ошибок. Соответственно, в системе беспроводной связи, использующей код высокой эффективности кодирования, подлежащий итеративному декодированию, сигнал коммутации канала может быть выдан при соответствующих условиях без увеличения числа схем.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 является блок-схемой, показывающей пример компоновки основных частей принимающей стороны системы связи СВЧ-диапазона, использующей схему формирования сигнала коммутации каналов согласно настоящему изобретению;

Фиг.2 является блок-схемой, показывающей пример компоновки схемы формирования сигнала коммутации каналов согласно настоящему изобретению;

Фиг.3 является блок-схемой, показывающей пример обработки, выполняемой декодером исправления ошибок;

Фиг.4 является блок-схемой, показывающей пример обработки, посредством которой схема формирования сигнала коммутации каналов выдает сигнал коммутации;

Фиг.5 является графиком, показывающим зависимость между подсчетом итеративного декодирования и BER перед исправлением;

Фиг.6 является видом, показывающим пример компоновки декодера исправления ошибок;

Фиг.7 является видом, показывающим пример компоновки компаратора;

Фиг.8 является блок-схемой, показывающей другой пример компоновки схемы формирования сигнала коммутации каналов;

Фиг.9 является видом, показывающим другой пример компоновки декодера исправления ошибок;

Фиг.10 является видом, показывающим другой пример компоновки компаратора;

Фиг.11 является блок-схемой, показывающей пример компоновки схемы формирования сигнала коммутации каналов для использования в системе беспроводной связи;

Фиг.12 является графиком, показывающим вероятность возникновения сигнала синдрома.

Осуществление изобретения

Первый иллюстративный вариант осуществления

Первый иллюстративный вариант осуществления настоящего изобретения будет объяснен ниже со ссылкой на сопутствующие чертежи. Фиг.1 является блок-схемой, показывающей пример компоновки основных компонентов принимающей стороны системы связи СВЧ-диапазона, использующей схему формирования сигнала коммутации каналов согласно настоящему изобретению. Эта система беспроводной связи СВЧ-диапазона использует код высокой эффективности кодирования (например, код LDPC), подлежащий итеративному декодированию. Как показано на Фиг.1, система беспроводной связи СВЧ-диапазона включает в себя по меньшей мере антенну 401, приемники 402 и 412, демодуляторы 403 и 413, декодеры (DEC) 101 и 414 исправления ошибок, схему (SW) 405 коммутации каналов, усредняющую схему (AVE) 102 и компаратор (COMP) 103.

Приемник 402, демодулятор 403 и декодер 101 исправления ошибок являются устройствами для обыкновенного канала, а приемник 412, демодулятор 413 и декодер 414 исправления ошибок являются устройствами для канала защиты. Схема 405 коммутации каналов является переключателем, который переключает обыкновенный канал на канал защиты на основе сигнала коммутации канала. Декодер 101 исправления ошибок, усредняющая схема 102 и компаратор 103 образуют схему 406 формирования сигнала коммутации каналов, которая выдает сигнал коммутации канала для схемы 405 коммутации канала. Устройство 407 коммутации каналов реализовано, например, посредством передающего устройства, включающего в себя схему 406 формирования сигнала коммутации каналов и схему 405 коммутации канала.

Фиг.2 является блок-схемой, показывающей пример компоновки схемы формирования сигнала коммутации каналов согласно настоящему изобретению. Как показано на Фиг.2, схема 406 формирования сигнала коммутации каналов включает в себя декодер 101 исправления ошибок, усредняющую схему 102 и компаратор 103. Со ссылкой на Фиг.2 декодер 101 исправления ошибок имеет функцию принятия результата демодуляции (демодулированного сигнала) в качестве вывода от демодулятора 403. Декодер 101 исправления ошибок также имеет функцию вывода результата декодирования (декодированного сигнала) посредством итеративного выполнения заданной операции исправления ошибок. Кроме того, декодер 101 исправления ошибок имеет функцию подсчета числа раз итеративного декодирования, выполненного во время процесса заданной операции исправления ошибок, и вывода подсчета итеративного декодирования для усредняющей схемы 102. В этом примерном варианте осуществления декодер 101 исправления ошибок последовательно измеряет подсчет итеративного декодирования и выдает его для усредняющей схемы 102 всякий раз, когда выполняется обработка заданной операции исправления ошибок.

Усредняющая схема (вычислитель среднего значения) 102 имеет функцию принятия подсчета итеративного декодирования от декодера 101 исправления ошибок. А именно, усредняющая схема 102 последовательно принимает подсчет итеративного декодирования всякий раз, когда декодер 101 исправления ошибок выполняет обработку заданной операции исправления ошибок. В этом примерном варианте осуществления заданное значение, указывающее число раз ввода подсчета итеративного декодирования, предварительно устанавливается в усредняющей схеме 102. Усредняющая схема 102 имеет функцию вычисления среднего значения подсчетов итеративного декодирования, равного числу раз, указанному предварительно установленным значением всякий раз, когда принимается подсчет итеративного декодирования, равный числу раз, указанному предварительно установленным значением. Усредняющая схема 102 также имеет функцию вывода вычисленного среднего значения подсчетов итеративного декодирования для компаратора 103.

Заданное пороговое значение предварительно установлено в компараторе 103. Компаратор 103 имеет функцию оценки BER, при принятии среднего значения подсчетов итеративного декодирования от усредняющей схемы 102, посредством сравнения предварительно установленного порогового значения со средним значением подсчетов итеративного декодирования. Более конкретно, если среднее значение подсчетов итеративного декодирования превышает это пороговое значение, то компаратор 103 определяет, что условие коммутации каналов удовлетворяется, и выдает сигнал коммутации для управления коммутацией канала для схемы 405 коммутации канала. Отметим, что схема 405 коммутации канала включена, например, в устройство коммутации каналов, включающее в себя схему 406 формирования сигнала коммутации каналов.

Эта операция будет теперь объяснена. Сначала ниже будет объяснен план работы декодера 101 исправления ошибок схемы 406 формирования сигнала коммутации каналов. Фиг.3 является блок-схемой, показывающей пример обработки, выполняемой декодером 101 исправления ошибок. В качестве входного сигнала декодер 101 исправления ошибок принимает информацию, соответствующую достоверности сигнала, называемую отношением логарифмических вероятностей (LLR). LLR является сигналом мягкого решения, представленным некоторым множеством битов. MSB (старший бит) этого LLR является сигналом жесткого решения. На основе этого MSB декодер 101 исправления ошибок сначала вычисляет синдром (этап S11).

Если вычисленный синдром является 0 (Y на этапе S12), то побитовых ошибок нет, так что декодер 101 исправления ошибок немедленно завершает процесс декодирования. А именно, декодер 101 исправления ошибок завершает этот процесс в первом итеративном декодировании. В этом случае декодер 101 исправления ошибок завершает этот процесс без какого-либо выполнения заданного процесса декодирования и выдает подсчет 0 итеративного декодирования (этап S16).

Если вычисленный синдром не является 0 (N на этапе S12), то имеются побитовые ошибки, так что декодер 101 исправления ошибок выполняет заданную операцию декодирования один раз (этап S13). В результате этой операции декодирования, достоверность этого сигнала возрастает, и число побитовых ошибок в декодированных данных уменьшается. Декодер 101 исправления ошибок добавляет 1 к подсчету итеративного декодирования (этап S14) и повторно вычисляет синдром посредством выполнения операции вычисления синдрома (этап S15). Затем процесс возвращается к этапу S12.

Если повторно вычисленный синдром является 0 (Y на этапе S12), то декодер 101 исправления ошибок завершает процесс декодирования и выдает текущий подсчет итеративного декодирования (этап S16).

Если повторно вычисленный синдром не является 0 (N на этапе S12), то процесс продвигается к этапу S13. После этого декодер 101 исправления ошибок итеративно выполняет вышеупомянутую процедуру (процессы на этапах S12-S15) до тех пор, пока синдром не станет 0. Когда синдром стал 0, декодер 101 исправления ошибок выдает текущий подсчет итеративного декодирования (этап S16) и завершает процесс.

Чем выше BER канала передачи, тем больше подсчет итеративного декодирования, требуемый перед тем, как число побитовых ошибок станет 0. С другой стороны, для поддержания времени задержки декодирования постоянным, для подсчета итеративного декодирования должен быть установлен верхний предел. Когда BER является очень высоким, следовательно, побитовые ошибки остаются, и синдром не становится 0 в некоторых случаях, даже если выполняется процесс финального декодирования, определенный как верхний предел. Если это имеет место, то это ограничивающее сверху значение выдается как подсчет итеративного декодирования.

Также, даже когда BER является постоянным в результате длительного измерения, подсчет итеративного декодирования, необходимый перед тем, как число побитовых ошибок станет 0, изменяется, так как число локальных ошибок, таких как ошибки в блоке кода, время от времени флуктуирует. Для увеличения точности оцениваемого значения BER, следовательно, подсчеты декодирования должны быть только усреднены. Для реализации этого процесса усреднения необходимо просто сложить подсчеты декодирования, равные числу, подлежащему усреднению, и разделить эту сумму подсчетов декодирования на число сложений. Когда число сложений является степенью двойки, схема для выполнения этого деления может быть реализована посредством побитового сдвига, так что усредняющая схема 102 может быть реализована посредством малой степени интеграции схемы. Отметим, что процесс усреднения не нужен при выводе сигнала коммутации посредством использования «когда максимальное значение подсчетов декодирования превысило пороговое значение» в качестве условия коммутации.

С другой стороны, когда число подсчетов декодирования, подлежащих усреднению, увеличивается, точность оцениваемого значения BER возрастает, но время задержки перед выводом результата вычисления оцениваемого значения BER увеличивается. Если коммутация канала не завершена в пределах короткого времени, то ухудшение качества канала может далее развиться до кратковременного нарушения связи. Соответственно, установленное значение числа, подлежащего усреднению, должно быть сбалансировано с требуемой точностью оцениваемого значения BER.

Операция, посредством которой схема 406 формирования сигнала коммутации каналов выдает сигнал коммутации, будет объяснена ниже. Фиг.4 является блок-схемой, показывающей пример обработки, посредством которой схема 406 формирования сигнала коммутации каналов выдает сигнал коммутации. Усредняющая схема 102 схемы 406 формирования сигнала коммутации каналов вычисляет среднее значение подсчетов итеративного декодирования, введенное от декодера 101 исправления ошибок (этап S21). А именно, при принятии, например, подсчетов итеративного декодирования, равных числу раз, указанному предварительно установленным значением, от декодера 101 исправления ошибок, усредняющая схема 102 вычисляет среднее значение подсчетов итеративного декодирования, равное числу, указанному этим установленным значением. Затем усредняющая схема 102 выдает вычисленное среднее значение подсчетов итеративного декодирования для компаратора 103.

Компаратор 103 сравнивает среднее значение подсчета декодирования как вывод от усредняющей схемы 102 с заданным пороговым значением. Компаратор 103 определяет, является ли среднее значение подсчета декодирования большим, чем заданное пороговое значение (этап S22). Если среднее значение подсчета декодирования превышает заданное пороговое значение, то компаратор 103 определяет, что условие коммутации канала удовлетворяется, и выдает сигнал коммутации для схемы 405 коммутации канала (этап S23).

На основе сигнала коммутации, введенного от компаратора 103, схема 405 коммутации канала управляет коммутацией (переключением) с обыкновенного канала на канал защиты. А именно, схема 405 коммутации канала переключает выходной сигнал с сигнала устройства обыкновенного канала на сигнал устройства канала защиты.

Когда BER после исправления равен около 1×10^-6, побитовые ошибки полностью исправляются посредством подсчета декодирования, равного или меньшего, чем ограничивающее сверху значение в большинстве блоков кода, и побитовые ошибки не могут быть полностью исправленными в незначительном количестве блоков. В этой ситуации, следовательно, среднее значение подсчета декодирования является меньшим, чем ограничивающее сверху значение, соответствующее BER перед исправлением.

Фиг.5 является графиком, показывающим зависимость между подсчетом итеративного декодирования и BER перед исправлением. Со ссылкой на Фиг.5 абсцисса указывает BER перед исправлением, а ордината указывает вероятность возникновения подсчета итеративного декодирования. Также, кривые 301, 302 и 303, показанные на Фиг.5, указывают характеристики BER перед исправлением, когда подсчетами итеративного декодирования являются k, l и m соответственно (k<l<m). Как показано на Фиг.5, вероятность уменьшения подсчета декодирования является высокой, когда BER является низким, и вероятность увеличения подсчета декодирования возрастает с увеличением BER.

Кроме того, поскольку среднее значение подсчета декодирования выражается посредством использования десятичного числа, условие активации сигнала коммутации (пороговое значение C/N) может быть точно установлено.

Различие между схемой 406 формирования сигнала коммутации каналов, описанной в этом примерном варианте осуществления, и способом, описанным в ссылке 1, будет объяснено ниже. В способе, описанном в ссылке 1, сигнал коммутации генерируется на основе «информации о коэффициенте ошибок перед исправлением ошибок» выхода декодера. Этой «информацией о коэффициенте ошибок перед исправлением ошибок» является «бит управления исправлением ошибок, генерируемый в механизме исправления» (см. ссылку 1). Когда ссылка 1 была подана (1987г.), кодом исправления ошибок, применяемым к системам беспроводной связи, был код BCH или код Lee. Соответственно, ясно, что «бит управления исправлением ошибок» является сигналом инверсии битов для инверсии некоторого бита и включает в себя сигнал синдрома, если это значение интерпретируется в широком смысле. Сигнал инверсии битов или сигнал синдрома, несомненно, является сигналом, генерируемым при выполнении операции исправления ошибок, и является информацией, непосредственно соответствующей данным объекта операции исправления ошибок.

В отличие от этого подсчет итеративного декодирования, используемый в данном изобретении, «не генерируется посредством механизма исправления», имеет только опосредованное отношение к данным объекта операции исправления ошибок и вообще не предполагается в способе, описанном в ссылке 1.

В этом примерном варианте осуществления, описанном выше, информация о коэффициенте ошибок (например, среднее значение подсчетов итеративного декодирования) канала передачи получается на основе подсчета итеративного декодирования, указывающего число повторений заданного процесса декодирования, выполняемого декодером 101 исправления ошибок. Следовательно, небольшая разница коэффициентов ошибок может быть детектирована даже при очень высоком BER перед исправлением ошибок. В результате, даже при использовании кода высокой эффективности кодирования сигнал коммутации может быть выдан при BER, удовлетворяющем условию коммутации канала.

Также, в этом примерном варианте осуществления информация о коэффициенте ошибок получается один раз всякий раз, когда декодируется один блок кода. Это дает возможность значительно сократить время перед выводом сигнала коммутации и реализовать коммутацию без нарушения связи.

Кроме того, в этом примерном варианте осуществления усредняющая схема 102 для усреднения подсчетов итеративного декодирования может быть реализована посредством схемы исключительно малой степени интеграции. Соответственно, степень интеграции схемы не увеличивается по сравнению со степенью интеграции схем стандартных способов.

В системе беспроводной связи, использующей код высокой эффективности кодирования (например, код LDPC), подлежащий итеративному декодированию, следовательно, сигнал коммутации каналов может быть выдан при соответствующих условиях без увеличения числа схем.

Отметим, что декодер 101 исправления ошибок схемы 406 формирования сигнала коммутации каналов, показанной на Фиг.2, может также включать в себя блок 101а операции исправления ошибок и блок 101b вывода подсчета итеративного декодирования, как показано на Фиг.6. Блок 101а операции исправления ошибок выполняет процессы на этапах S11-S15, показанных на Фиг.3. Блок 101b вывода подсчета итеративного декодирования выполняет процесс на этапе S16, показанном на Фиг.3.

Отметим также, что компаратор 103 схемы 406 формирования сигнала коммутации каналов, показанной на Фиг.2, может также включать в себя блок 103а определения условия коммутации канала и блок 103b вывода сигнала коммутации, как показано на Фиг.7. Блок 103а определения условия коммутации канала выполняет процесс на этапе S22, показанном на Фиг.4. Блок 103b вывода сигнала коммутации выполняет процесс на этапе S23, показанном на Фиг.4.

Второй иллюстративный вариант осуществления

Второй иллюстративный вариант осуществления настоящего изобретения будет объяснен ниже со ссылкой на сопутствующие чертежи. Фиг.8 является блок-схемой, показывающей другой пример компоновки схемы формирования сигнала коммутации каналов. На Фиг.8 те же самые ссылочные позиции, что и на Фиг.2, обозначают те же самые или подобные части. Как показано на Фиг.8, этот иллюстративный вариант осуществления отличается от первого примерного варианта осуществления тем, что декодер 501 исправления ошибок выдает подсчет итеративного декодирования для усредняющей схемы 102 и также выдает, в качестве выходного сигнала, сигнал (сигнал максимального значения подсчета итеративного декодирования), указывающий, что подсчет итеративного декодирования достиг максимального значения, для компаратора 503.

В этом примерном варианте осуществления, как и в первом примерном варианте осуществления, декодер 501 имеет функцию выполнения заданной операции исправления ошибок и вывода результата декодирования. Декодер 501 исправления ошибок также имеет функцию подсчета числа итеративных декодирований, выполненных во время хода заданной операции исправления ошибок и вывода подсчета итеративного декодирования для усредняющей схемы 102. Кроме того, в дополнение к функциям, описанным в первом примерном варианте осуществления, декодер 501 исправления ошибок имеет функцию вывода сигнала максимального значения подсчета итеративного декодирования для компаратора 503 при определении того, что подсчет итеративного декодирования достиг заданного максимального подсчета, даже если число побитовых ошибок не равно 0 (например, даже если синдром не является 0).

Так же как и в первом примерном варианте осуществления, компаратор 503 этого примерного варианта осуществления имеет функцию вывода сигнала коммутации для управления коммутацией канала для схемы 405 коммутации каналов, если среднее значение подсчетов итеративного декодирования превышает пороговое значение. Кроме того, в дополнение к функциям, описанным в первом примерном варианте осуществления, компаратор 503 имеет функцию определения того, что условие коммутации канала удовлетворяется, при принятии сигнала максимального значения подсчета итеративного декодирования от декодера 501 исправления ошибок и вывода сигнала коммутации для схемы 405 коммутации каналов.

Отметим, что компаратор 503 может также вычислить вероятность возникновения, при которой декодер 501 исправления ошибок выдает сигнал максимального значения подсчета итеративного декодирования и определяет, является ли вероятность возникновения сигнала максимального значения подсчета итеративного декодирования большей, чем заданное пороговое значение. Например, компаратор 503 может вычислить вероятность возникновения сигнала максимального значения подсчета итеративного декодирования посредством подсчета числа сигналов максимального значения подсчета итеративного декодирования, введенных от декодера 501 исправления ошибок в пределах заданного времени. Компаратор 503 может также определить, является ли вычисленная вероятность возникновения большей, чем заданное пороговое значение. При определении того, что вероятность возникновения сигнала максимального значения подсчета итеративного декодирования выше, чем заданное пороговое значение, компаратор 503 может определить, что условие коммутации канала удовлетворяется, и выдать сигнал коммутации.

Отметим, что функции усредняющей схемы 102 являются теми же самыми, что и функции усредняющей схемы 102, описанные в первом примерном варианте осуществления.

Как объяснялось в первом примерном варианте осуществления, подсчет декодирования имеет свой верхний предел. Также, если BER является высоким, то число побитовых ошибок не становится 0, даже когда декодер 501 исправления ошибок итеративно выполняет процесс декодирования, пока не наступит ограничивающий сверху подсчет. Соответственно, вероятность возникновения сигнала (сигнала максимального значения подсчета итеративного декодирования), указывающего, что подсчет декодирования достиг верхнего предела, также зависит от BER перед исправлением. Если пороговое значение активации сигнала коммутации является высоким, то, следовательно, также можно генерировать сигнал коммутации на основе сигнала максимального значения подсчета итеративного декодирования, как описано выше, и выдать сигнал коммутации для схемы 405 коммутации каналов.

В этом примерном варианте осуществления, описанном выше, сигнал коммутации может быть выдан для схемы 405 коммутации каналов, даже когда коэффициент ошибок не становится 0, хотя процесс декодирования итеративно выполняется, пока не достигнут заданный ограничивающий сверху подсчет.

Отметим, что в этом примерном варианте осуществления схема формирования сигнала коммутации каналов определяет, удовлетворяется ли условие коммутации канала, на основе сигнала максимального значения подсчета итеративного декодирования в дополнение к среднему значению подсчетов итеративного декодирования и выдает сигнал коммутации. Однако также можно определить, удовлетворяется ли условие коммутации канала на основе только сигнала максимального значения подсчета итеративного декодирования и выдать сигнал коммутации.

Как показано на Фиг.9, декодер 501 может также включать в себя блок 101а операции исправления ошибок, блок 101b вывода подсчета итеративного декодирования и блок 501с вывода сигнала максимального значения. Функции блока 101а операции исправления ошибок и блока 101b вывода подсчета итеративного декодирования являются теми же самыми, что и функции блока 101а операции исправления ошибок и блока 101b вывода подсчета итеративного декодирования, описанные в первом примерном варианте осуществления. Блок 501с вывода сигнала максимального значения имеет функцию вывода сигнала максимального значения подсчета итеративного декодирования, описанную выше.

Кроме того, как показано на Фиг.10, компаратор 503 может также включать в себя блок 503а определения условия коммутации канала и блок 103b вывода сигнала коммутации. Блок 503а определения условия коммутации канала имеет функцию определения того, удовлетворяется ли условие коммутации канала, на основе среднего значения подсчетов итеративного декодирования или сигнала максимального значения подсчета итеративного декодирования, как описано выше. Функция блока 103b вывода сигнала коммутации является той же самой, что и функция блока 103b вывода сигнала коммутации, описанная в первом примерном варианте осуществления.

В примерных вариантах осуществления, описанных выше, декодер 101 или 501 для выполнения итеративного декодирования выдает сигнал подсчета итеративного декодирования, и BER исправления ошибок оценивается на основе подсчета итеративного декодирования. Также, вычисляется среднее значение подсчетов итеративного декодирования, и сигнал коммутации выдается в соответствии с результатом сравнения среднего значения подсчетов итеративного декодирования с предварительно установленным пороговым значением. Поскольку подсчет итеративного декодирования изменяется в соответствии с BER перед исправлением, BER около 1х10^-6 после исправления может быть легко детектирован. Кроме того, подсчет итеративного декодирования является информацией, требуемой для управления работой декодера 101 или 501 исправления ошибок, и схема формирования сигнала коммутации каналов может быть реализована только посредством вывода подсчета итеративного декодирования наружу. Кроме того, степень интеграции схемы для усреднения подсчетов итеративного декодирования может быть очень малой.

В вышеупомянутых примерных вариантах осуществления сигнал коммутации выдается посредством определения того, удовлетворяется ли условие коммутации канала, на основе подсчета итеративного декодирования операции исправления ошибок. В системе беспроводной связи, использующей код высокой эффективности кодирования, подлежащий итеративному декодированию, следовательно, сигнал коммутации канала может быть выдан при соответствующих условиях без увеличения числа схем.

Также, точность оценки BER может быть увеличена посредством компоновки, в которой вычисляется среднее значение подсчетов итеративного декодирования, и определяется, что условие коммутации канала удовлетворяется, если определено, что среднее значение подсчетов итеративного декодирования больше, чем заданное пороговое значение.

Кроме того, в компоновке, в которой то, что условие коммутации канала удовлетворяется, определяется на основе сигнала максимального значения подсчета итеративного декодирования, сигнал коммутации может быть выдан, даже когда коэффициент ошибок не становится 0, хотя процесс декодирования итеративно выполняется, пока не достигнут заданный ограничивающий сверху подсчет.

Промышленная применимость

Данное изобретение применимо к системе беспроводной связи, имеющей функцию коммутации каналов. Данное изобретение, в частности, применимо при формировании информации коммутации в системе, использующей код высокой эффективности кодирования, подлежащий итеративному декодированию.