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技術 OvXDMシステムに適用される一種類のデコード方法、装置及びOvXDMシステム

出願人 シェンチェンスーパーデータリンクテクノロジーリミテッド
発明者 リョウルオポンチーチュンリンシューシンアンチャンシャーシャー
出願日 2017年7月6日 (2年9ヶ月経過) 出願番号 2019-503454
公開日 2019年9月12日 (7ヶ月経過) 公開番号 2019-526201
状態 不明
技術分野
  • -
主要キーワード 新入力データ シーケンステスト 実施例二 予定時間間隔 実施例一 到達状態 パラメータ設計 包絡波形
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (20)

課題・解決手段

本出願は、OvXDMステムに適用されるデコード方法、装置及びOvXDMシステムを開示している。デコードプロセスでは、システムの対応するトレリスグラフアクセスノード選別し、累加支線測度計算方法を改善し、重み因子と結び合わせることにより、より良いルートを選別し、累加支線測度の最小ノード拡張し、最適なデコードルートを選別する。重複多重回数又はエンコード支線数の大きいOvXDMシステムのデコードプロセスでは本出願を応用すると、システムの設計複雑さと計算量を下げ、システムが低いエラーレートを備える同時に性能を向上させる。

概要

背景

重複多重システムに対しては−重複時分割多重(OvTDM、Overlapped Time Division Multiplexing)システムであろう、重複周波数分割多重(OvFDM、Overlapped Frequency DivisionMultiplexing)システム又は重複コード分割多重(OvCDM、Overlapped Code Division Multiplexing)システムであろう、重複スペース分割多重(OvSDM、Overlapped Space Division Multiplexing)システムであろう、重複混合多重(OvHDM、Overlapped Hybrid DivisionMultiplexing)システムなどであろう、それに対しデコードする場合には、システムに対応するトレリスグラフ(Trellis)の中のノード絶えずアクセスし、ノードごとに二つのストレージを設定する必要がある。一つは当該ノードへの相対最適ルートを保存し、もう一つは当該ノードへの相対最適ルートに対応する測度を保存する。上述当該ノードへの相対最適ルートに対応する測度を計算する場合は、伝統的な方法は前時刻ノードの累加支線測度に現在時刻ノードの瞬時支線測度を足すことで、現在時刻の累加支線測度を得るのである。このようなノードの累加支線測度の適用性が広いが、重複多重システムに対しデコードする時には、上記のように、正しいデコード結果を得るには、すべての状態ノード及びその拡張ルートを遍歴する必要がある。

概要

本出願は、OvXDMシステムに適用されるデコード方法、装置及びOvXDMシステムを開示している。デコードプロセスでは、システムの対応するトレリスグラフのアクセスノード選別し、累加支線測度の計算方法を改善し、重み因子と結び合わせることにより、より良いルートを選別し、累加支線測度の最小ノードを拡張し、最適なデコードルートを選別する。重複多重回数又はエンコード支線数の大きいOvXDMシステムのデコードプロセスでは本出願を応用すると、システムの設計複雑さと計算量を下げ、システムが低いエラーレートを備える同時に性能を向上させる。 2

目的

重み因子を導入する目的は、現在時刻ノードまでのノードが遠いほど、その測度は現在時刻ノードの測度に対する影響が小さくすることである

効果

実績

技術文献被引用数
- 件
牽制数
- 件

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請求項1

OvXDMステムに適用される一種類のデコード方法は、その特徴としては、下記ステップを含むことである:ノード累加支線測度を計算する;算出した累加支線測度によりデコードを行う;その中、任意ノードの累加支線測度は下記ステップにより計算される:前時刻ノードに対し後へL個ノードを拡張することで、長さがLであるセグメントデータストリームの全ての支線を得る。その中、Lは1以上の整数である;それぞれ長さがLであるセグメントデータストリームの各支線の測度を計算することで、各支線のセグメントルート測度を得る;上述各支線のセグメントルート測度を比較し、最小測度を選ぶ;上述最小測度をLで割ると、現在時刻ノードの平均支線測度を得る;現在時刻ノードの平均支線測度が前時刻ノードの累加支線測度を足すと、現在時刻ノードの累加支線測度を得る。

請求項2

請求項1記載のOvXDMシステムに適用されるデコード方法は、その特徴としては、現在時刻ノードの平均支線測度に前時刻ノードの累加支線測度を足す時に、前時刻ノードの累加支線測度を重み因子掛けることである。

請求項3

請求項2記載のOvXDMシステムに適用されるデコード方法は、その特徴としては、上述重み因子のバリューレンジは0.9以上且つ1以下である。

請求項4

請求項1〜3のいずれか記載のOvXDMシステムに適用されるデコード方法は、その特徴としては、上述OvXDMシステムはOvTDMシステム、OvFDMシステム、OvCDMシステム、OvSDMシステム又はOvHDMシステムである。

請求項5

請求項4記載のOvXDMシステムに適用されるデコード方法は、その特徴としては、上述OvXDMシステムがOvTDMシステム又はOvFDMシステムである場合は、支線長さLがシステムの重複多重回数以下である;上述OvXDMシステムがOvCDMシステムである場合は、支線長さLがシステムのエンコード支線数以下である。

請求項6

請求項1記載のOvXDMシステムに適用されるデコード方法は、その特徴としては、上述計算により得られる累加支線測度によりデコードを行い、下記を含むことである:初期時刻ノードから、毎回は最小累加支線測度のノードを選び拡張する。

請求項7

OvXDMシステムに適用される一種類のデコード装置は、その特徴としては、下記を含むことである:ノード累加支線測度計算モジュールは、ノードの累加支線測度を計算することに使われる;デコードモジュールは、算出された累加支線測度によりデコードする;その中、ノード累加支線測度計算モジュールは下記を含む:拡張モジュールは、前時刻ノードに対し後へL個ノードを拡張することで、長さがLであるセグメントデータストリームの全ての支線を得ることに使われる。その中、Lが1以上の整数である;第一計算モジュールは、それぞれ長さがLであるセグメントデータストリームの各支線の測度を計算することで、各支線のセグメントルート測度を得ることに使われる;比較モジュールは、上述各支線のセグメントルート測度を比べ、最小測度を選ぶことに使われる;平均支線測度計算モジュールは、上述最小測度をLで割り、現在時刻ノードの平均支線測度を得ることに使われる;加算モジュールは、現在時刻ノードの平均支線測度に前時刻ノードの累加支線測度を足し、現在時刻ノードの累加支線測度を得ることに使われる。

請求項8

請求項7記載のOvXDMシステムに適用されるデコード装置は、その特徴としては、さらに重み因子モジュールを含むことである。それは加算モジュールが現在時刻ノードの平均支線測度に前時刻ノードの累加支線測度を足す時に、まず前時刻ノードの累加支線測度に重み因子を掛けることに使われる。

請求項9

請求項8記載のOvXDMシステムに適用されるデコード装置は、その特徴としては、上述重み因子モジュールの重み因子のバリューレンジが0.9以上且つ1以下であることである。

請求項10

請求項7〜9のいずれか記載のOvXDMシステムに適用されるデコード装置は、その特徴としては、上述OvXDMシステムがOvTDMシステム又はOvFDMシステムの場合は、支線長さLがシステムの重複多重回数以下であり;上述OvXDMシステムがOvCDMシステムの場合は、支線長さLがシステムのエンコード支線数以下であることである。

請求項11

請求項7記載のOvXDMシステムに適用されるデコード装置は、その特徴としては、上述デコードモジュールが最小累加支線測度拡張モジュールを含むことである。それは初期時刻のノードから、毎回最小累加支線測度のノードを選び拡張を行うことに使われる。

請求項12

一種類のOvXDMシステムは、その特徴としては、請求項7〜11のいずれか記載のデコード装置を含むことである。

請求項13

請求項12記載のOvXDMシステムは、その特徴としては、上述OvXDMシステムがOvTDMシステム、OvFDMシステム、OvCDMシステム、OvSDMシステム又はOvHDMシステムであることである。

技術分野

0001

本出願は信号処理分野に関わり、具体的にはOvXDMステムに適用される一種類のデコード方法、装置及びOvXDMシステムに関わっている。

背景技術

0002

重複多重システムに対しては−重複時分割多重(OvTDM、Overlapped Time Division Multiplexing)システムであろう、重複周波数分割多重(OvFDM、Overlapped Frequency DivisionMultiplexing)システム又は重複コード分割多重(OvCDM、Overlapped Code Division Multiplexing)システムであろう、重複スペース分割多重(OvSDM、Overlapped Space Division Multiplexing)システムであろう、重複混合多重(OvHDM、Overlapped Hybrid DivisionMultiplexing)システムなどであろう、それに対しデコードする場合には、システムに対応するトレリスグラフ(Trellis)の中のノード絶えずアクセスし、ノードごとに二つのストレージを設定する必要がある。一つは当該ノードへの相対最適ルートを保存し、もう一つは当該ノードへの相対最適ルートに対応する測度を保存する。上述当該ノードへの相対最適ルートに対応する測度を計算する場合は、伝統的な方法は前時刻ノードの累加支線測度に現在時刻ノードの瞬時支線測度を足すことで、現在時刻の累加支線測度を得るのである。このようなノードの累加支線測度の適用性が広いが、重複多重システムに対しデコードする時には、上記のように、正しいデコード結果を得るには、すべての状態ノード及びその拡張ルートを遍歴する必要がある。

0003

上述問題を解決するには、本出願はOvXDMシステムに適用される一種類のデコード方法、装置及びOvXDMシステムを提供している。

0004

本出願の第一方面により、本出願はOvXDMシステムに適用される一種類のデコード方法を提供している。下記ステップを含む:
ノードの累加支線測度を計算する;
算出された累加支線測度によりデコードする;
その中、任意ノードの累加支線測度は下記ステップにより計算する:
前時刻ノードに対し後へL個ノードを拡張すること、長さがLであるセグメントデータストリームの全ての支線を得る。その中、Lが1以上の整数である;
それぞれ長さがLであるセグメントデータストリームの各条支線の測度を計算することで、各支線のセグメントルート測度を得る;
上述各支線のセグメントルート測度を比べ、最小測度を選ぶ;
上述最小測度をLで割り、現在時刻ノードの平均支線測度を得る;
現在時刻ノードの平均支線測度に前時刻ノードの累加支線測度を足し、現在時刻ノードの累加支線測度を得る。

0005

より良いやり方とし、現在時刻ノードの平均支線測度に前時刻ノードの累加支線測度を足す時に、まず前時刻ノードの累加支線測度に重み因子掛ける。

0006

本出願の第二方面により、本出願はOvXDMシステムに適用される一種類のデコード装置を提供している。下記を含む:
ノード累加支線測度計算モジュールは、ノードの累加支線測度を計算することに使われる;
デコードモジュールは、算出された累加支線測度によりデコードすることに使われる;
その中、ノード累加支線測度計算モジュールは下記を含む:
拡張モジュールは、前時刻ノードに対し後へL個ノードを拡張することで、長さがLであるセグメントデータストリームの全ての支線を得ることに使われる。その中、Lが1以上の整数である;
第一計算モジュールは、それぞれ長さがLであるセグメントデータストリームの各条支線の測度を計算することで、各支線のセグメントルート測度を得ることに使われる;
比較モジュールは、上述各支線のセグメントルート測度を比べ、最小測度を選ぶことに使われる;
平均支線測度計算モジュールは、上述最小測度をLで割り、現在時刻ノードの平均支線測度を得ることに使われる;
加算モジュールは、現在時刻ノードの平均支線測度に前時刻ノードの累加支線測度を足すことで、現在時刻ノードの累加支線測度を得ることに使われる。

0007

より良いやり方とし、上述セグメントルート測度を応用するデコード装置がさらに重み因子モジュールを含む。それは加算モジュール現在時刻ノードの平均支線測度に前時刻ノードの累加支線測度を足す時に、まず前時刻ノードの累加支線測度に重み因子を掛けることに使われる。

0008

本出願の第三方面により、本出願は上述セグメントルート測度を応用するデコード装置を含める一種類のOvXDMシステムを提供している。

0009

本出願の有益効果は:
上述実施によるOvXDMシステムに適用されるデコード方法、装置及びOvXDMシステムは、現在時刻ノードの平均支線測度に前時刻ノードの累加支線測度を足し、現在時刻ノードの累加支線測度を得ることで、現在ノードの累加支線測度の情報が現在ノード前の支線測度情報を含むだけでなく、現在ノード以降の支線測度の一定情報をも含む。それで、現在ノードの累加支線測度がより参考的なものとなり、デコードの信頼性が高くなり、選別されるデコードルートがより正しく信頼できる;また、本出願はノードの累加支線測度の計算に対し改善を提示していることにより、伝統的なやりかたのようにすべての状態ノードとその拡張ルートを遍歴しなくても、正確なデコード結果を得られる。

図面の簡単な説明

0010

図1は、本出願の一種類の実施例のOvXDMシステムに適用されるデコード方法のフローチャートである。
図2は、本出願の一種類の実施例のOvXDMシステムに適用されるデコード方法でノードの累加支線測度を計算するフローチャートである。
図3は、本出願の一種類の実施例のOvXDMシステムに適用されるデコード装置の構成見取り図である。
図4は、本出願の一種類の実施例のOvXDMシステムに適用されるデコード装置でのノード累加支線測度計算モジュールの構成見取り図である。
図5は、現有技術でOvFDMシステムの発信側の構成見取り図である。
図6は、現有技術でOvFDMシステムの符号エンコード重複の見取り図である。
図7(a)は、現有技術でOvFDMシステムの受信側の信号受信ブロック図である;図7(b)は、OvFDMシステムの受信側の受信信号テストのブロック図である。
図8は、現有技術で重複多重回数が3の場合OvFDMシステムの入力-出力関係のコードトリー図である。
図9は、現有技術で重複多重回数が3の場合OvFDMシステムのノード状態遷移図である。
図10は、現有技術で重複多重回数が3の場合OvFDMシステムの対応トレリスグラフである。
図11は、第一種類の実施例でOvFDMシステムのデコードルートの見取り図である。
図12は、現有技術でOvTDMシステムの発信側の構成見取り図である。
図13は、現有技術でOvTDMシステムの符号エンコード重複の見取り図である。
図14(a)は、現有技術でOvTDMシステムの受信側の前処理ユニットの見取り図である、図14(b)は、OvTDMシステムの受信側のシーケンステストユニットの見取り図である。
図15は、現有技術で重複多重回数が3の場合OvTDMシステムの入力-出力関係のコードトリー図である。
図16は、現有技術で重複多重回数が3の場合OvTDMシステムのノード状態遷移図である。
図17は、現有技術で重複多重回数が3の場合OvTDMシステムの対応トレリスグラフである。
図18は、第二種類の実施例でOvTDMシステムのデコードルート見取り図である。
図19は、現有技術でOvCDMシステムの構成見取り図である。
図20は、現有技術でOvCDMシステムのエンコーダーの構成見取り図である。
図21は、現有技術でOvCDMシステムのエンコードマトリックス図である。
図22は、現有技術でOvCDMシステムのデコーダーの構成見取り図である。
図23は、本出願の第三種類の実施例でOvCDMシステムの対応トレリスグラフである。
図24は、本出願の第三種類の実施例でOvCDMシステムのデコードルート見取り図である。

実施例

0011

下記から具体的な実施方法と附図と結び合わせ、本発明に対しさらに詳しい説明を行う。

0012

本出願はOvXDMシステムに適用される一種類のデコード方法を開示している。一つの実施例では、OvXDMシステムがOvTDMシステム、OvFDMシステム、OvCDMシステム、OvSDMシステム又はOvHDMシステムである。

0013

本出願の測度が二つの信号の間の距離を示すと説明する必要がある。その定義は:

0014

p=2の場合はユークリッド距離である。ユークリッド距離が二つの信号の間の真実距離であり、真実的に実際信号と理想信号の間の距離を反映できる。本特許のユークリッド距離は

0015

と定義される。

0016

図1のように、本出願のOvXDMシステムに適用されるデコード方法はステップS100とS300を含む。下記から具体的な説明をする。

0017

ステップS100は、ノードの累加支線測度を計算する。図2のように、一つの実施例では、任意ノードの累加支線測度はステップS101~S109を通る。即ち、ステップS100がステップS101~S1109を含む。

0018

S101は、前時刻ノードに対し後へL個ノードを拡張し、長さがLであるセグメントデータストリームの全ての支線を得る、その中、Lが1以上の整数である。M次元のシステムに対し、Mが2以上の整数で、各ノードの拡張後はM個の到達ノードを含む。それで、前時刻ノードに対し後へL個のノード拡張すると、各到達ノードはML-1個の拡張支線と対応し、すべての到達ノードは合計ML個の支線がある。一つの実施例では、OvXDMシステムがOvTDMシステム又はOvFDMシステムである場合は、支線長さLがシステムの重複多重回数以下であり、支線長さLがシステムの重複多重回数と等しい時に、この時にデコードする性能が最もいい;OvXDMシステムがOvCDMシステムである場合は、支線長さLがシステムのエンコード支線数以下であり、支線長さLがシステムのエンコード支線数と等しい時に、この時にデコードする性能が最もいい。

0019

S103は、それぞれ長さがLであるセグメントデータストリーム各支線の測度を計算することで、各支線のセグメントルート測度を得る。言い換えれば、つまりステップS101の長さがLであるセグメントデータストリームの各到達ノードの対応するML-1個拡張支線の測度を計算し、各支線のセグメントルート測度とする。M個の到達ノードを含む。Mはシステムの次元数で、数値は2以上の整数である。

0020

S105は、上述各支線のセグメントルート測度を比べ、最小測度を選ぶ。言い換えれば、つかりステップS103の各到達ノードのML-1個支線のセグメントルート測度を比べ、その中から最小測度を選び対応する到達ノードの最小測度とする。合計はM個の最小測度を得ている。Mはシステムの次元数で、数値は2以上の整数である。S107は、上述最小測度をLで割り、現在時刻ノードの平均支線測度を得る。言い換えれば、つまり各到達ノードの対応するルートの平均支線測度を求める。M個の平均支線測度を含む。

0021

S109は、現在時刻ノードの平均支線測度に前時刻ノードの累加支線測度を足すことで、現在時刻ノードの累加支線測度を得る。伝統的なデコード案では、現在時刻の累加支線測度は現在時刻ノードの瞬時支線測度に前時刻ノードの累加支線測度を足す。現在時刻ノードの瞬時支線測度は、前時刻ノードから現在時刻ノードまでの長さが1である支線の測度である。そのため、本出願は計算時には、平均支線測度で瞬時支線測度を替えることで、現在ノードの累加支線測度の情報が現在ノード前の支線測度情報を含むだけでなく、現在ノード以降の支線測度の一定情報をも含む。これにより、現在ノードの累加支線測度がより参考的なものとなり、ステップS300で行われるデコードの信頼性が高くなり、選別されるデコードルートがより正しく信頼できる。説明する必要があるのは、初期時刻ノードには前時刻ノードがないため、初期時刻ノードの累加支線測度を計算する時に、それは初期時刻ノードの平均支線測度で、即ち初期時刻ノードの累加支線測度が初期時刻ノードの平均支線測度と等しいことである。また、最後の幾つかの時刻ノードの累加支線測度を計算するには、その後は長さの足りる支線がないため、即ちその後最後の時刻ノードまで拡張しても、その間の支線長さがL-1以下となるかも知れない。この場合は、幾つかの解決方法がある。例えば、データフレームの長さがNと仮設すれば、デコード深さがN-Lに来る時に、最後L個の符号が上述最小測度の対応するルートの選別によりデコード出力としても言い。

0022

より良い実施例では、ステップS109は現在時刻ノードの平均支線測度に前時刻ノードの累加支線測度を足す時に、まず前時刻ノードの累加支線測度に重み因子を掛ける。それで、重み因子と相乗する後の累加支線測度を前時刻ノードの累加支線測度に加算し、現在時刻ノードの累加支線測度を得る。重み因子を導入する目的は、現在時刻ノードまでのノードが遠いほど、その測度は現在時刻ノードの測度に対する影響が小さくすることである。重み因子はシステムの平坦減衰広さにより決められる。一つの実施例では、重み因子のバリューレンジが0.9以上且つ1以下である。

0023

ステップS300は、算出された累加支線測度によりデコードする。より良い実施例では、ステップS300のデコード規則は初期時刻のノードから、毎回最小累加支線測度のノードを選び拡張することを含む。もちろん、ステップS300のデコード規則は現有のデコード規則でも、又は将来現れるかもしれないデコード規則でもよい。このデコード規則はノードの測度を使う必要がある限りに、本出願の改善されるノードの累加支線測度を適用できる。本出願はノードの累加支線測度計算に対し改善を提示しているので、伝統的なやり方のようにすべての状態ノード及びその拡張ルートを遍歴しなくても、とても正しいデコード結果を得られる。例えば、上述のように、毎回はすべてのノードと支線に対し拡張し測度を計算するのでなく、毎回は最小累加支線測度のノードだけを選び拡張を行う。具体的には、一つの実施例で、ステップS109はM個の累加支線測度を得る。即ちM個の到達ノードと対応する。これらM個の累加支線測度を比べ、その中から測度最小のものの対応する到達状態ノードを選び、上記方法によりそのノードの拡張とルート選別を行う。上記ステップを繰り返し、第nステップから前

0024

個の到達ノード及びその累加支線測度を保留する。

0025

はシステム許容性能損失により決められる。大きい平均支線測度のルート及びその測度を全部廃棄する。

0026

それ相応に、本出願はさらにOvXDMシステムに適用される一種類のデコード装置を開示している。このようなOvXDMシステムに適用されるデコード装置は特にOvXDMシステムに適用される。一つの実施例では、OvXDMシステムがOvTDMシステム、OvFDMシステム、OvCDMシステム、OvSDMシステム又はOvHDMシステムである。

0027

図3をご参照ください。本出願のOvXDMシステムに適用されるデコード装置は、ノード累加支線測度計算モジュール100とデコードモジュール300を含む。下記から具体的に説明を行う。
ノード累加支線測度計算モジュール100は、ノードの累加支線測度を計算することに使われる。一つの実施例では、図4を参照し、ノード累加支線測度計算モジュール100は拡張モジュール101、第一計算モジュール103、比較モジュール105、平均支線測度計算モジュール107と加算モジュール109を含む。一つのより良い実施例では、さらに重み因子モジュール111をも含む。

0028

拡張モジュール101は前時刻ノードに対し後へL個ノードを拡張し、長さがLであるセグメントデータストリームの全ての支線を得ることに使われる。その中、Lが1以上の整数である。一つの実施例では、当OvXDMシステムがOvTDMシステム又はOvFDMシステムである場合は、支線長さLがシステムの重複多重回数以下である;OvXDMシステムがOvCDMシステムである場合は、支線長さLがシステムのエンコード支線数以下である。

0029

第一計算モジュール103は、それぞれ長さがLであるセグメントデータストリームの各条支線の測度を計算することで、各支線のセグメントルート測度を得ることに使われる。

0030

比較モジュール105は、上述各支線のセグメントルート測度を比べ、最小測度を選ぶことに使われる。

0031

平均支線測度計算モジュール107は、上述最小測度をLで割り、現在時刻ノードの平均支線測度を得ることに使われる。

0032

加算モジュール109は、現在時刻ノードの平均支線測度に前時刻ノードの累加支線測度を足すことで、現在時刻ノードの累加支線測度を得ることに使われる。

0033

重み因子モジュール111は、加算モジュール109で現在時刻ノードの平均支線測度に前時刻ノードの累加支線測度を足す時に、まず前時刻ノードの累加支線測度に重み因子を掛けることに使われる。重み因子はシステムの平坦減衰広さにより決められる。一つの実施例では、重み因子のバリューレンジが0.9以上且つ1以下である。重み因子を導入する目的は、現在時刻ノードまでのノードが遠いほど、その測度は現在時刻ノードの測度に対する影響が小さくすることである。

0034

デコードモジュール300は算出された累加支線測度によりデコードすることに使われる。一つの実施例では、デコードモジュール300が最小累加支線測度拡張モジュールを含む。最小累加支線測度拡張モジュールは初期時刻のノードから、毎回は最小累加支線測度のノードを選び拡張することに使われる。

0035

本出願はさらに一種類のOvXDMシステムを開示している。それが本出願のセグメントルート測度を応用するデコード装置を含む。一つの実施例では、本出願により開示されるOvXDMシステムがOvTDMシステム、OvFDMシステム、OvCDMシステム、OvSDMシステム又はOvHDMシステムである。

0036

下記から若干の実施例により本出願に対し更なる説明を行う。

0037

実施例一
本実施例はOvFDMシステムを例とし説明する。

0038

図5のように、現有技術でのOvFDMシステム発信側は、まず周波数領域信号を一定の規則によりエンコードし、それから周波数領域信号を時間領域信号へ変換する。即ち逆フーリエ変換である。その後、信号を発送する。具体的には、設計パラメータにより初期包絡波形を生成する;それから、重複多重回数により、上述初期包絡波形を周波数領域で予定スペクトル間隔により変位し、各副搬送波の包絡波形を得る;入力データシーケンスとそれぞれの対応する副搬送波の包絡波形を相乗し、各副搬送波の変調包絡波形を得る;各副搬送波の変調包絡波形を周波数領域で重複し、周波数領域での多重変調波形を入手し、最後に上述周波数領域での多重変調包絡波形を時間領域での多重変調包絡波形に変換してから発送する。その中スペクトル間隔は副搬送波スペクトル間隔△Bで、その中副搬送波スペクトル間隔△B= B/K、Bは上述初期包絡波形の帯域幅で、Kは重複多重回数である。図6は、上述プロセスで各副搬送波の変調包絡波形を周波数領域で重複し符号エンコードに反映する重複プロセスの見取り図である。図7のように、現有技術でのOvFDMシステム受信側が、アンテナにより受信する信号は時間領域の信号であり、受信信号をデコードするには、まず時間領域信号を周波数領域信号に変換する。即ちフーリエ変換を行ってから処理できる。具体的には、まず受信信号の時間領域での符号同期を行う;それから、各符号の時間区間の受信信号に対しサンプリング定量化を行い、それを受信デジタル信号シーケンスに変える;時間領域信号を周波数領域信号に変換し、当該周波数領域の信号に対しスペクトル間隔△Bでセグメントを分け、実際の受信信号セグメントスペクトルを形成する;受信信号スペクトル発信データ符号シーケンス一対一対応関係を生成し、最後にこの一対一の対応関係によりデータ符号シーケンスをテストする。具体のデコードプロセスは図8、図9と図10をご参照ください。図8は重複多重回数K=3時のシステム入力-出力関係のコードトリー図である。図9は図8のノードに対応する状態遷移図である。図10は重複多重回数K=3時のシステムの対応するトレリス(Trellis)グラフであり、ノードの支線拡張プロセスがシステムの対応するトレリスグラフから分かるのである。OvFDMシステムの中の逆フーリエ変換とフーリエ変換はサンプリング点数の設定関わり、両者のサンプリング点数は一致すべきで、且つ数値は

0039

nは正整数である。

0040

OvFDMシステムの採用する重複多重変調エンコード方法は、OvFDMシステムのシステム符号間自身に相互関連の特性を持たせている。しかし、伝統のデコード方法はこのポイントを十分に利用できていない。本出願の現有技術でのOvFDMシステムに対する改善の一つは、システムデコード中のノードの累加支線測度計算方法を改善し、平均支線測度で瞬時支線測度を取り替えることで、現在ノードの累加支線測度の情報が現在ノード前の支線測度情報を含むだけでなく、現在ノード以降の支線測度の一定情報をも含む。これにより、現在ノードの累加支線測度はより参考的なものとなり、選別されたデコードルートはより正しく信頼できる。

0041

また、伝統のOvFDMシステムのデコード規則は一般ビタビ(Viterbi)デコードを採用する。OvFDMシステムに対し、デコード中にトレリスグラフの各ノードを拡張する必要があるので、ノード数はデコードの複雑さを決めている。重複次数Kと変調次元がMであるシステム(Mは2以上の整数)に対し、それ相応のトレリスグラフで安定状態のノード数はMK-1なので、デコード複雑さは重複次数Kとともない指数的増加をする。それに対し、OvFDMシステムでは、システムのスペクトル効率は2K/符号なので、重複回数Kが大きいほどスペクトル効率が高い。そのため、一方はスペクトル効率向上の要求は重複回数Kが大きいほどいいようにさせるが、もう一方はデコード複雑さ降下の要求は重複回数Kが小さいほどいいようにさせる。特に、重複回数Kが一定の値に増えると、例えばKが8以上になると、デコード複雑さは急激に増え、現有のデコード方法はリアルタイムでコードの要求を満足しづらい。スペクトル効率とデコード複雑さ、デコード効率は矛盾される需要となっている。この問題に対し、本実施例で累加支線測度を計算する時に、支線長さLが重複多重回数Kとイコールさせると、複雑なビタビアルゴリズムと同じ効果を果たせる。また、本出願の採用するデコード規則は、ビタビアルゴリズムのようにすべての状態ノード及びその拡張ルートを遍歴しなくてもいい。初期時刻のノードから、毎回最小累加支線測度のノードを選び拡張すればいいため、大幅にデコード複雑さを下げ、デコード効率を上げている。そのデコード複雑さは伝統デコード案のように重複多重回数Kの増加につれ急激に増えないので、スペクトル効率とデコード複雑さ、デコード効率の矛盾需要を解決している。

0042

下記から具体的に説明する。

0043

仮にシステム受信側の受信した符号データストリームは:y0,y1,…,yL-1,yL,…,yN、システム発信側の発送した符号データは:u0,u1,…,uL-1,uL,…,uN、その中Lはセグメントルート長さ、即ち上述拡張支線長さであり、Nはフレームデータ長さ、重複多重回数はK、LはK以下であると仮設すれば、L=Kの場合は最適なアルゴリズムで、その性能とviterbiアルゴリズムは完全に一致する。二元入力データ{+1、-1}を例とし、即ちM=2。システムの対応するトレリスグラフのノードが移る時に、各ノードはその後の二つのノードに移る。その中、移る上位ノード新入力データ+1時の到達ノードを示し、下位ノードは新入力データ-1時の到達ノードを示す。トレリスグラフにあるノードの位置により、それらをそれぞれ原点、第一ノード、第二ノードなどと呼ぶ。隣接ノード間接続線は支線であり、支線の接続によりなる完全な折れ線は最終デコードルートである。

0044

(1)拡張長さがLである各支線の測度を計算する
公式

0045

0046

その中、Lはセグメントルートの長さで、L ≦K。Kが大きい場合、Lは許容できる計算複雑さである前提では大きいほどいい。OvFDMシステムの符号間自身は相互関連の特性を持つため、本出願のセグメントルート測度を応用するデコード方法は測度間の参考性を強化し、選別されるデコードルートの信頼性を高くしている。

0047

トレリスグラフのノードiから出発し長さがLであるセグメントデータストリームはui,ui+1,…,ui+L、iはフレーム符号シーケンスインデックスで、uiからui+1までは二つの到達ノードがあり、上位ノードui=+1と下位ノードui=-1と分けられている。ui+1からui+L1までは合計2L-1種類の理想シーケンス順序があり、つまりui=+1の上位ノードセグメントデータストリームui,ui+1,…,ui+Lは合計2L-1種類の理想シーケンス順序があり、ui=-1の下位ノードセグメントデータストリームui,ui+1,…,ui+Lも2L-1種類の理想シーケンス順序がある。

0048

それぞれ受信符号データストリームyi,yi+1,…,yi+Lと上位ノードの2L-1種類のシーケンスのセグメントルート測度

0049

0050

及び下位ノードとの2L-1種類のセグメントルート測度

0051

0052

を計算する。

0053

(2)平均支線測度を計算する
平均支線測度の公式:

0054

0055

(1)で得た2L-1種類の長さがLである支線に対する比較により得た最小測度の対応ルートは、上下位ノードの対応最小測度のインデックスjはそれぞれmin+、min-で、その平均値を求め、平均支線測度を得る。上位ノードの平均支線測度は

0056

0057

下位ノードの平均支線測度は

0058

0059

である。

0060

(3)累加支線測度を計算する
累加支線測度の公式:

0061

(3)αは重み因子、数値は小数

0062

0063

(3)で、システムの平坦減衰広さにより決められる。意味はデコード深さの増加につれ、現在ノードまで遠いほどのノードの測度影響が小さい。

0064

0065

は現在ノードの累加支線測度を示す。

0066

0067

は現在ノードの平均支線測度を示す。

0068

0069

は現在ノード前の前ノードの累加支線測度を示す。

0070

(2)でuiの上下位ノード平均支線測度を得る。ui-1の累加支線測度に相応した重み因子を掛け、それぞれ上下位ノードの平均支線測度と加算し、それぞれui=+1の累加支線測度とui=-1の累加支線測度を得る。

0071

i=0の場合、即ち原点であり、つかり初期時刻のノードである。この時、平均支線測度しかなく、前ノードの累加測度が存在しない。計算する時に、数学上は直接に原点の平均支線測度が原点の累加支線測度と同等させる。

0072

(4)デコード規則
(3)でuiの上、下位ノードの累加支線測度を得る。それに対し大小の比較をし、測度の小さいノードを選びノード拡張を行う。同様に、現在ノードから長さがLであるセグメントデータストリームを選び、(1)~(3)の方法によりノード測度選別と拡張を行い、拡張するごとに到達ノードが一つ増える。

0073

一つの実施例では、あるノードを拡張する後、rn個の到達ノード及びその累加支線測度しか保留しない。rnはシステム許容の性能損失に決められ、大きい平均支線測度を持つルート及びその測度は全部廃棄する。

0074

一つの実施例では、信号ノイズ比が高い場合は、一旦あるセグメントルートの測度ははるかにほかのセグメントルートに下回る時に、直接に当該セグメントルートから前へ拡張し、デコード複雑さをさらに大幅に下げる。

0075

(5)判决出力
残りのデータフレーム符号に対し、(1)~(4)の方法により選別と拡張を行う。データフレームが終わるまでこのように行い、最小平均支線測度到達ノードのルートを判决出力する。このルートは最終のデコード結果となる。

0076

上述プロセスは、二次元OvFDMシステムを例とし、矩形多重ウインドウH={1 1 1 1 1}を採用する。説明する必要のあるのは、本出願のセグメントルート測度を応用するデコード方法は、各種類の多重ウインドウ関数変調のOvFDMシステムに適用できることである。重複回数K=5にすることで、システムの対応するトレリスグラフは完全に展開してから2K-1=16個のノードがある。本事例でセグメントルート長さL=3、rn =4を選ぶ。発送コードシーケンスがxi={+1,-1,-1,+1,-1,+1+1,-1,+1,-1}で、OvFDMシステム波形多重により、得られる受信シーケンスがyi={ +1,0,-1,0,-1,-1,+1,+1,+1, +1}である。本実施例のセグメントルート測度を応用するデコード方法により、受信されるシーケンスyiに対しデコードし、そのデコードルートは図11を参照する。最終的に正しいデコード結果を得ている。

0077

実施例二
本実施例はOvTDMシステムを例とし説明する。

0078

図12のように、現有技術でOvTDMシステム発信側は、まず設計パラメータにより時間領域内の初期包絡波形を生成する;それから、重複多重回数により上述初期包絡波形を時間領域で予定時間間隔により変位し、各時刻のオフセット包絡波形を得る;入力データシーケンスと各時刻のオフセット包絡波形を相乗し、各時刻の変調包絡波形を得る;各時刻の変調包絡波形を時間領域で重複し、時間領域での多重変調包絡波形を得て発送する。その中、時間間隔は△t、△t= T/K、Tは上述初期包絡波形の時間領域広さ、Kは重複多重回数である。図13は、上述プロセスで各時刻の変調包絡波形を時間領域に重複し符号エンコードに反映する重複プロセスの見取り図である。図14のように、現有技術でOvTDMシステム受信側は、各フレーム内の受信信号に対し受信デジタル信号シーケンスを形成し、形成した受信デジタル信号シーケンスをテストすることで、上述フレーム長さ内の全部符号に変調される変調データの判决を得る。具体的には、まず受信信号を同期し、搬送波同期フレーム同期、符号時間同期等を含める。サンプリング定理により、各フレーム内の受信信号のデジタル化処理を行い、受信される波形を波形発送時間間隔により分割しする。その後、一定のデコードアルゴリズムにより分割後の波形をデコードする。具体的なデコードプロセスは図15、図16と図17に示されている。図15は重複多重回数K=3時のシステム入力-出力関係のコードトリー図である。図16は図15に対応するノードの状態遷移図である。図17は重複多重回数K=3時のシステムの対応トレリス(Trellis)グラフである。ノードの支線拡張過程はシステムの対応トレリスグラフからはっきり分かるのである。

0079

OvTDMシステムの採用する重複多重変調エンコード方法のため、OvTDMシステムのシステム符号間自身が相互関連の特性を備える。しかし、伝統のデコード方法はこのポイントを十分に利用できていない。本出願の現有技術でのOvFDMシステムに対する改善の一つは、システムデコード中のノードの累加支線測度計算方法を改善し、平均支線測度で瞬時支線測度を取り替えることで、現在ノードの累加支線測度の情報が現在ノード前の支線測度情報を含むだけでなく、現在ノード以降の支線測度の一定情報をも含む。これにより、現在ノードの累加支線測度はより参考的なものとなり、選別されたデコードルートはより正しく信頼できる。

0080

また、伝統のOvTDMシステムのデコード規則は一般ビタビ(Viterbi)デコードを採用する。OvTDMシステムに対し、デコード中にトレリスグラフの各ノードを拡張する必要があるので、ノード数がデコードの複雑さを決めている。重複次数Kと変調次元がMであるシステム(Mは2以上の整数)に対し、それ相応のトレリスグラフで安定状態のノード数はMK-1なので、デコード複雑さは重複次数Kとともない指数的増加をする。それに対し、OvFDMシステムでは、システムのスペクトル効率は2K/符号なので、重複回数Kが大きいほどスペクトル効率が高い。そのため、一方はスペクトル効率向上の要求は重複回数Kが大きいほどいいようにさせるが、もう一方はデコード複雑さ降下の要求は重複回数Kが小さいほどいいようにさせる。特に、重複回数Kが一定の値に増えると、例えばKが8以上になると、デコード複雑さは急激に増え、現有のデコード方法はリアルタイムでコードの要求を満足しづらい。スペクトル効率とデコード複雑さ、デコード効率は矛盾される需要となっている。この問題に対し、本実施例で累加支線測度を計算する時に、支線長さLが重複多重回数Kとイコールさせると、複雑なビタビアルゴリズムと同じ効果を果たせる。また、本出願の採用するデコード規則は、ビタビアルゴリズムのようにすべての状態ノード及びその拡張ルートを遍歴しなくてもいい。初期時刻のノードから、毎回最小累加支線測度のノードを選び拡張すればいいため、大幅にデコード複雑さを下げ、デコード効率を上げている。そのデコード複雑さは伝統デコード案のように重複多重回数Kの増加につれ急激に増えないので、スペクトル効率とデコード複雑さ、デコード効率の矛盾需要を解決している。

0081

下記から具体的な説明をする。

0082

仮にシステム受信側の受信した符号データストリームは:y0,y1,…,yL-1,yL,…,yN、システム発信側の発送した符号データは:u0,u1,…,uL-1,uL,…,uN、その中Lはセグメントルート長さ、即ち上述拡張支線長さであり、Nはフレームデータ長さ、重複多重回数はK、LはK以下であると仮設すれば、L=Kの場合は最適なアルゴリズムで、その性能とviterbiアルゴリズムは完全に一致する。二元入力データ{+1、-1}を例とし、即ちM=2。システムの対応するトレリスグラフのノードが移る時に、各ノードはその後の二つのノードに移る。その中、移る上位ノードは新入力データ+1時の到達ノードを示し、下位ノードは新入力データ-1時の到達ノードを示す。トレリスグラフにあるノードの位置により、それらをそれぞれ原点、第一ノード、第二ノードなどと呼ぶ。隣接ノード間の接続線は支線であり、支線の接続によりなる完全な折れ線は最終デコードルートである。

0083

(1)拡張長さがLである各支線の測度を計算する
公式は

0084

0085

その中、Lはセグメントルートの長さで、L ≦K。Kが大きい場合、Lは許容できる計算複雑さである前提では大きいほどいい。OvFDMシステムの符号間自身は相互関連の特性を持つため、本出願のセグメントルート測度を応用するデコード方法は測度間の参考性を強化し、選別されるデコードルートの信頼性を高くしている。

0086

トレリスグラフのノードiから出発し長さがLであるセグメントデータストリームはui,ui+1,…,ui+L、iはフレーム符号シーケンスインデックスで、uiからui+1までは二つの到達ノードがあり、上位ノードui=+1と下位ノードui=-1と分けられている。ui+1からui+L1までは合計2L-1種類の理想シーケンス順序があり、つまりui=+1の上位ノードセグメントデータストリームui,ui+1,…,ui+Lは合計2L-1種類の理想シーケンス順序があり、ui=-1の下位ノードセグメントデータストリームui,ui+1,…,ui+Lも2L-1種類の理想シーケンス順序がある。

0087

それぞれ受信符号データストリームyi,yi+1,…,yi+Lと上位ノードの2L-1種類のシーケンスのセグメントルート測度

0088

0089

及び下位ノードとの2L-1種類のセグメントルート測度

0090

0091

を計算する。

0092

(2)平均支線測度を計算する
平均支線測度の公式

0093

0094

(1)で得た2L-1種類の長さがLである支線に対する比較により得た最小測度の対応ルートは、上下位ノードの対応最小測度のインデックスjはそれぞれmin+、min-で、その平均値を求め、平均支線測度を得る。上位ノードの平均支線測度は

0095

0096

下位ノードの平均支線測度は

0097

0098

である。

0099

(3)累加支線測度を計算する
累加支線測度の公式:

0100

(3)αは重み因子、数値は小数

0101

0102

(3)で、システムの平坦減衰広さにより決められる。意味はデコード深さの増加につれ、現在ノードまで遠いほどのノードの測度影響が小さい。

0103

0104

は現在ノードの累加支線測度を示す。

0105

0106

は現在ノードの平均支線測度を示す。

0107

0108

は現在ノード前の前ノードの累加支線測度を示す。

0109

(2)でuiの上下位ノード平均支線測度を得る。ui-1の累加支線測度に相応した重み因子を掛け、それぞれ上下位ノードの平均支線測度と加算し、それぞれui=+1の累加支線測度とui=-1の累加支線測度を得る。

0110

i=0の場合、即ち原点であり、つかり初期時刻のノードである。この時、平均支線測度しかなく、前ノードの累加測度が存在しない。計算する時に、数学上は直接に原点の平均支線測度が原点の累加支線測度と同等させる。

0111

(4)デコード規則
(3)でuiの上、下位ノードの累加支線測度を得る。それに対し大小の比較をし、測度の小さいノードを選びノード拡張を行う。同様に、現在ノードから長さがLであるセグメントデータストリームを選び、(1)~(3)の方法によりノード測度選別と拡張を行い、拡張するごとに到達ノードが一つ増える。

0112

一つの実施例では、あるノードを拡張する後、rn個の到達ノード及びその累加支線測度しか保留しない。rnはシステム許容の性能損失に決められ、大きい平均支線測度を持つルート及びその測度は全部廃棄する。

0113

一つの実施例では、信号ノイズ比が高い場合は、一旦あるセグメントルートの測度ははるかにほかのセグメントルートに下回る時に、直接に当該セグメントルートから前へ拡張し、デコード複雑さをさらに大幅に下げる。

0114

(5)判决出力
残りのデータフレーム符号に対し、(1)~(4)の方法により選別と拡張を行う。データフレームが終わるまでこのように行い、最小平均支線測度到達ノードのルートを判决出力する。このルートは最終のデコード結果となる。

0115

上述プロセスは、二次元OvFDMシステムを例とし、矩形多重ウインドウH={1 1 1 1 1}を採用する。説明する必要のあるのは、本出願のセグメントルート測度を応用するデコード方法は、各種類の多重ウインドウ関数変調のOvFDMシステムに適用できることである。重複回数K=5にすることで、システムの対応するトレリスグラフは完全に展開してら2K-1=16個のノードがある。本事例でセグメントルート長さL=3、rn =4を選ぶ。発送コードシーケンスがxi={+1,-1,-1,+1,-1,+1+1,-1,+1,-1}で、OvFDMシステム波形多重により、得られる受信シーケンスがyi={ +1,0,-1,0,-1,-1,+1,+1,+1, +1}である。本実施例のセグメントルート測度を応用するデコード方法により、受信されるシーケンスyiに対しデコードし、そのデコードルートは図18を参照する。最終的に正しいデコード結果を得ている。

0116

実施例三
本実施例はOvCDMシステムを例とし説明する。

0117

OvCDMシステムの重複コード分割多重の中心は重複と多重であり、目的は通信システムのスペクトル効率を向上することである。OvCDMシステムは畳み込みエンコード係数を複数領域の広義畳み込みエンコードモデルに押し広め、符号重複により制約関係を生成する。主なパラメータはエンコード支線数K’チャンネルとエンコード約束長さL’を含む。そのシステム構成図は図19に示されている。対応するエンコーダー公正は附図20に示されている。OvCDMシステムのキーポイントはエンコードマトリックス、つまり畳み込み拡張係数である。それがリニア関係を満足することを要求する。この時、入力シーケンス出力シーケンスはいちいち対応するので、理論的にはエラーコード無しにデコードできるのである。一般はパソコンによりすべて測度の大きいマトリックス作を捜索しエンコードマトリックスとし、そのエンコードマトリックス配列は附図21のようである。

0118

まず、伝統OvCDMシステムのエンコードプロセスを説明する。

0119

(1)発送待ちデータをデシリアライズによりK’チャンネルのサブデータストリームに変換し、第iチャンネルのデータストリームはui=ui,0ui,1ui,2…とする。例えばK’=2の時、u0=u0,0u0,1u0,2…、u1=u1,0u1,1u1,2…。

0120

(2)各チャンネルのデータを変位レジスターに入れ、重みを付け重複する。第iチャンネルの重み付け係数はbi=bi,0bi,1bi,2…で、複素ベクトルである。

0121

(3)各チャンネルの信号を加算し出力し、最終OvCDMエンコーダーの出力がc=c0c1c2…、

0122

であることを得る。

0123

OvCDMのコードレート

0124

で、その中、nはサブデータストリームの長さである。nが長い場合は、変位レジスターのスミアリングによるコードレート損失が無視できるので、

0125

0126

伝統の二元領域畳み込みエンコードモデルのコードレートは一般1以下であり、スペクトル効率の損失を引き起こす。OvCDMの複数領域の畳み込みエンコードコードレートは1で、シングルチャンネルの畳み込みエンコード拡張はスペクトル効率の損失を引き起こさず、余分のエンコード増益を増やす。

0127

受信側が信号受信する後、信号同期チャンネル推定デジタル処理を行い、処理後のデータの快速デコードを行う。デコードアルゴリズムの中心は受信信号と理想状態の測度を計算することにより、ルートメモリと測度で最適なデコードルートを判決し、最終のテストシーケンスを得る。シーケンステストプロセスのブロック図は附図22のようである。OvTDMシステムの採用する重複多重変調エンコード方法のため、OvTDMシステムのシステム符号間自身が相互関連の特性を備える。しかし、伝統のデコード方法はこのポイントを十分に利用できていない。本出願の現有技術でのOvFDMシステムに対する改善の一つは、システムデコード中のノードの累加支線測度計算方法を改善し、平均支線測度で瞬時支線測度を取り替えることで、現在ノードの累加支線測度の情報が現在ノード前の支線測度情報を含むだけでなく、現在ノード以降の支線測度の一定情報をも含む。これにより、現在ノードの累加支線測度はより参考的なものとなり、選別されたデコードルートはより正しく信頼できる。

0128

また、伝統のOvTDMシステムのデコード規則は一般ビタビ(Viterbi)デコードを採用する。OvTDMシステムに対し、デコード中にトレリスグラフの各ノードを拡張する必要があるので、ノード数がデコードの複雑さを決めている。重複次数Kと変調次元がMであるシステム(Mは2以上の整数)に対し、それ相応のトレリスグラフで安定状態のノード数はMK-1なので、デコード複雑さは重複次数Kとともない指数的増加をする。それに対し、OvFDMシステムでは、システムのスペクトル効率は2K/符号なので、重複回数Kが大きいほどスペクトル効率が高い。そのため、一方はスペクトル効率向上の要求は重複回数Kが大きいほどいいようにさせるが、もう一方はデコード複雑さ降下の要求は重複回数Kが小さいほどいいようにさせる。特に、重複回数Kが一定の値に増えると、例えばKが8以上になると、デコード複雑さは急激に増え、現有のデコード方法はリアルタイムでコードの要求を満足しづらい。スペクトル効率とデコード複雑さ、デコード効率は矛盾される需要となっている。この問題に対し、本実施例で累加支線測度を計算する時に、支線長さLが重複多重回数Kとイコールさせると、複雑なビタビアルゴリズムと同じ効果を果たせる。また、本出願の採用するデコード規則は、ビタビアルゴリズムのようにすべての状態ノード及びその拡張ルートを遍歴しなくてもいい。初期時刻のノードから、毎回最小累加支線測度のノードを選び拡張すればいいため、大幅にデコード複雑さを下げ、デコード効率を上げている。そのデコード複雑さは伝統デコード案のように重複多重回数Kの増加につれ急激に増えないので、スペクトル効率とデコード複雑さ、デコード効率の矛盾需要を解決している。

0129

下記から具体的な説明をする。

0130

(1)拡張長さがLである各支線の測度を計算する
公式は

0131

0132

その中、Lはセグメントルートの長さで、L ≦ K。Kが大きい場合、Lは許容できる計算複雑さである前提では大きいほどいい。OvFDMシステムの符号間自身は相互関連の特性を持つため、本出願のセグメントルート測度を応用するデコード方法は測度間の参考性を強化し、選別されるデコードルートの信頼性を高くしている。

0133

トレリスグラフのノードiから出発し長さがLであるセグメントデータストリームはui,ui+1,…,ui+L、iはフレーム符号シーケンスインデックスで、uiからui+1までは二つの到達ノードがあり、上位ノードui=+1と下位ノードui=-1と分けられている。ui+1からui+L1までは合計2L-1種類の理想シーケンス順序があり、つまりui=+1の上位ノードセグメントデータストリームui,ui+1,…,ui+Lは合計2L-1種類の理想シーケンス順序があり、ui=-1の下位ノードセグメントデータストリームui,ui+1,…,ui+Lも2L-1種類の理想シーケンス順序がある。

0134

それぞれ受信符号データストリームyi,yi+1,…,yi+Lと上位ノードの2L-1種類のシーケンスのセグメントルート測度

0135

0136

及び下位ノードとの2L-1種類のセグメントルート測度

0137

0138

を計算する。

0139

(2)平均支線測度を計算する
平均支線測度の公式

0140

0141

(1)で得た2L-1種類の長さがLである支線に対する比較により得た最小測度の対応ルートは、上下位ノードの対応最小測度のインデックスjはそれぞれmin+、min-で、その平均値を求め、平均支線測度を得る。上位ノードの平均支線測度は

0142

0143

下位ノードの平均支線測度は

0144

0145

である。

0146

(3)累加支線測度を計算する
累加支線測度の公式:

0147


(3)αは重み因子、数値は小数

0148

0149

(3)で、システムの平坦減衰広さにより決められる。意味はデコード深さの増加につれ、現在ノードまで遠いほどのノードの測度影響が小さい。

0150

0151

は現在ノードの累加支線測度を示す。

0152

0153

は現在ノードの平均支線測度を示す。

0154

0155

は現在ノード前の前ノードの累加支線測度を示す。

0156

(2)でuiの上下位ノード平均支線測度を得る。ui-1の累加支線測度に相応した重み因子を掛け、それぞれ上下位ノードの平均支線測度と加算し、それぞれui=+1の累加支線測度とui=-1の累加支線測度を得る。

0157

i=0の場合、即ち原点であり、つかり初期時刻のノードである。この時、平均支線測度しかなく、前ノードの累加測度が存在しない。計算する時に、数学上は直接に原点の平均支線測度が原点の累加支線測度と同等させる。

0158

(4)デコード規則
(3)でuiの上、下位ノードの累加支線測度を得る。それに対し大小の比較をし、測度の小さいノードを選びノード拡張を行う。同様に、現在ノードから長さがLであるセグメントデータストリームを選び、(1)~(3)の方法によりノード測度選別と拡張を行い、拡張するごとに到達ノードが一つ増える。

0159

一つの実施例では、あるノードを拡張する後、rn個の到達ノード及びその累加支線測度しか保留しない。rnはシステム許容の性能損失に決められ、大きい平均支線測度を持つルート及びその測度は全部廃棄する。

0160

一つの実施例では、信号ノイズ比が高い場合は、一旦あるセグメントルートの測度ははるかにほかのセグメントルートに下回る時に、直接に当該セグメントルートから前へ拡張し、デコード複雑さをさらに大幅に下げる。

0161

(5)判决出力
残りのデータフレーム符号に対し、(1)~(4)の方法により選別と拡張を行う。データフレームが終わるまでこのように行い、最小平均支線測度到達ノードのルートを判决出力する。このルートは最終のデコード結果となる。

0162

上述プロセスは入力データストリームはu={+1, -1, -1, -1, -1,+1, -1, +1,+1, -1, +1, -1,-1, -1, -1, +1}、K’=2、L’=2、L=2、rn=4、エンコードマトリックス



のOvCDMを例とする。これらパラメータ設計の対応するOvCDMシステムのトレリスグラフは図23のようである。

0163

(1)エンコード
まず、K’=2に対し、入力データストリーム

0164

を2チャンネルに変換する。それぞれは

0165

0166

チャンネルごとの畳み込み係数は:

0167

で、附図20エンコード構成と附図23のトレリスグラフを参照し、そのエンコード出力

0168

である。

0169

(2)デコード
信号同期、チャンネル推定、デジタル処理を行う後、受信側が信号シーケンスを得る。説明のために、理想状態と仮設すると、この時の受信信号シーケンス

0170

である。上述セグメントルート測度を応用するデコード方法は、受信されるシーケンスに対しデコードする。そのデコードルートは附図24のようである。最終的に正しいデコード結果を得る。

0171

本出願は、OvXDMシステムに適用されるデコード方法、装置及びOvXDMシステムを開示している。デコードプロセスでは、システムの対応するトレリスグラフのアクセスノードを選別し、累加支線測度計算方法を改善し、重み因子と結び合わせることにより、より良いルートを選別し、累加支線測度の最小ノードを拡張し、最適なデコードルートを選別する。重複多重回数又はエンコード支線数の大きいOvXDMシステムのデコードプロセスでは本出願を応用すると、システムの設計複雑さと計算量を下げ、システムが低いエラーレートを備える同時に性能を向上させる。

0172

上記内容は具体的な実施方法と結び合わせ、本出願に対しさらなる詳しい説明であり、本出願の具体的実施はこれらの説明に限られるとは見なしてはならない。本出願の所属技術分野の一般技術者にとっては、本出願の構想を逸脱しない前提では、また若干演繹差し替えを行うことができるのである。

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