JP3880964B2 - 通信システムにおけるインターリーバー及びインターリービング方法 - Google Patents

Description

本発明は、通信システムでインターリービングに関し、特に、部分ビット逆相順インターリービングのためのインターリーバーサイズに従うパラメータを最適化するための方法及びこれによるインターリーバーに関する。

現在、IS-2000 Release C(1xEV-DV) F/L spec.に含まれているサブブロックチャンネルインターリーバー(sub-block channel interleaver)は、以前のIS-2000 Release A/B spec.に含まれている既存のチャンネルインターリーバー(channel interleaver)のように行置換え(row permutation)のために、Ｐ−ＢＲＯ(partial bit reversal order；部分ビット逆相順)オペレーション(operation)を遂行するが、機能上、読出しアドレス生成(read address generation)方式が少し異ならなければならなく、インターリーバーパラメータ(interleaver parameter)の選択において、準補完ターボ符号(Quasi-Complementary Turbo Codes；ＱＣＴＣ)シンボル選択(symbol selection)に及ぼす影響が十分に考慮されるべきなどの差異を有している。

従って、前記チャンネルインターリーバー及びサブブロックチャンネルインターリーバーの動作原理を分析し、前記分析結果に基づいて、各チャンネルインターリーバーのために最適のパラメータを生成するための基準を探す必要がある。このような基準にて生成されたパラメータは、IS-2000 Release Cはもちろん、IS-2000 Release A/Bでも最適の性能を提供する。

上記背景に鑑みて、本発明の目的は、Ｐ−ＢＲＯインターリービングのために使用されるパラメータを最適化するための方法及び前記最適のパラメータを利用したインターリーバーを提供することにある。

本発明の他の目的は、Ｐ−ＢＲＯインターリービングのためのインターリーバーサイズに従うパラメータｍ及びＪを最適化するための方法及びこれを利用したインターリーバーを提供することにある。

このような目的を達成するために、本発明によれば、Ｎ個の入力データ列を２^ｍ個の行及び(Ｊ−１)個の列のマトリックス構造、及びＪ番目列でＲ個の行になるように列の順序で配列し、前記配列された行のデータを部分ビット逆相順(partial-bit reversal order；Ｐ−ＢＲＯ)インターリービングして配列し、前記インターリービングされた配列から行の順序でデータを読み出すインターリーバーで、前記Ｎ、ｍ、Ｊ、及びＲの例は、下記のように与えられることを特徴とする。

本発明は、Ｐ−ＢＲＯインターリービングアルゴリズムを使用するときに、インターリーバーサイズＮに従うパラメータｍ及びＪを簡単なアルゴリズムを通じて最適化することができる。

以下、本発明の好適な実施形態について添付図を参照しつつ詳細に説明する。下記説明において、本発明の要旨のみを明瞭するために公知の機能又は構成に対する詳細な説明は省略する。なお、図面中、同一な構成要素及び部分には、可能な限り同一な符号及び番号を共通使用するものとする。

下記では、本発明が適用されるＰ−ＢＲＯインターリービング動作が説明され、また、最適のＰ−ＢＲＯインターリービング動作のためのパラメータを決定する本発明の原理が説明される。
図５は、本発明が適用される実施例によるＰ−ＢＲＯインターリーバーのブロック図である。図５を参照すると、アドレス生成部５１１は、インターリーバーサイズＮ、第１パラメータｍを意味するＢｉｔ＿Ｓｈｉｆｔ、第２パラメータＪを意味するＵｐ＿Ｌｉｍｉｔ及びクロック信号Ｃｌｏｃｋを受信し、インターリーバーメモリ５１２に順次に貯蔵されているビットシンボルを読み出すための読出しアドレスを発生する。ここで、前記パラメータｍ及びＪは、上位制御器(図示せず)で決定されてアドレス生成部５１１に提供されることもでき、アドレス生成部５１１で前記インターリーバーサイズＮに従って決定されることもできる。インターリーバーメモリ５１２は、書込みモードのときに、カウンタ５１３によるカウント値に該当する書込みアドレスによって入力ビットシンボルを順次に貯蔵し、読出しモードのときに、アドレス生成部５１１で提供される読出しアドレスによってビットシンボルを出力する。カウンタ５１３は、クロック信号Ｃｌｏｃｋを受信し、カウンタ値を生成してインターリーバーメモリ５１２の書込みアドレスＷｒｉｔｅ ＡＤＤＲとして出力する。

前述したように、前記Ｐ−ＢＲＯインターリーバーは、書込みモードのときに入力データをインターリーバーメモリ５１２に順次に貯蔵し、読出しモードのときに、アドレス生成部５１１で発生した読出しアドレスに従ってインターリーバーメモリ５１２に貯蔵されているデータを出力する。前記Ｐ−ＢＲＯインターリーバーの動作に対する一例は、本願出願人によって１９９８年１２月１０日付で出願された韓国特許出願第１９９８−５４１３１号に詳細に記載されている。

前記のような構成を有するＰ−ＢＲＯチャンネルインターリーバーの動作を説明すると、アドレス生成部５１１は、シンボル置換え(symbol permutation)のための読出しアドレス(read address)Ａ_ｉを下記式(10)のように生成する。

前記式(10)において、Ｎは、インターリーバー入力シーケンスのサイズ(interleaver input sequence size)を示し、パラメータｍ及びＪは、それぞれＵｐ−Ｌｉｍｉｔ、Ｂｉｔ−Ｓｈｉｆｔと呼ばれるインターリーバーパラメータを意味する。

図１は、Ｎ＝３８４、ｍ＝７、及びＪ＝３であるとき、Ｐ−ＢＲＯインターリービングの動作を示す。
図１を参照すると、インターリービングマトリックスは、２^ｍ個の行(row)及びＪ個の列(column)で構成されている。ここで、前記行及び列のインデックス(index)は、ゼロ(zero)から始めると仮定する。ステップ１０１が終了された後に、マトリックス(matrix)でシンボルの行インデックス(row index)及び列インデックス(column index)は、それぞれ[ｉ／Ｊ]（[ｉ／Ｊ]は、正しくは式(11)によって表される関数を示すものとする。以下同様）及び(ｉ ｍｏｄ Ｊ)で表される。従って、２^ｍ(ｉ ｍｏｄ Ｊ)＋[ｉ／Ｊ] を遂行した後に、入力シーケンス(input sequence)のｉ番目シンボルは、[ｉ／Ｊ] 番目行及び(ｉ ｍｏｄ Ｊ)列に該当する数字を読出しアドレスとして有する。Ｊシンボルは、各行にあり、シンボル間の距離は、行での２^ｍである。

ここで、ステップ１０２で、前記行インデックス[ｉ／Ｊ]をＢＲＯオペレーションさせる。同一の列にある隣接した行のシンボル間の距離を行距離(row distance)と称し、これをｄ_ｒｏｗであると表す。図２に示すように、結果的に、行インデックスのＢＲＯオペレーションは、この値のうち２個の最小行距離ｄ_ｒｏｗが２^ｍ−２及び２^ｍ−１になるようにする行置換え(row permutation)で示される。従って、２^ｍ(ｉ ｍｏｄ Ｊ)＋ＢＲＯ_ｍ [ｉ／Ｊ]を遂行した後に、入力シーケンスのｉ番目シンボルは、ステップ１０３に示すマトリックスのＢＲＯ_ｍ [ｉ／Ｊ]番目行及び(ｉ ｍｏｄ Ｊ)番目列に該当する数字を読出しアドレスとして有する。

すなわち、要約すれば、Ｐ−ＢＲＯチャンネルインターリーバーの読出しアドレスシーケンスは、２^ｍ間隔でＪ個の数字を順次に配列して作った２^ｍ個の行をＢＲＯオペレーションによって置き換えられ、その結果として得られたマトリックスを最上行から各行の左側から右側へ読み出して生成される。

下記説明の便宜のために、同一の行に属している隣接アドレス間の距離(distance between adjacent addresses in the same row)を“行内距離(intra-row distance)”と称し、これをｄ_{ｉｎｔｒａ}で表す。このとき、Ｊ≠１の場合にはｄ_{ｉｎｔｒａ}が２^ｍで常に一定である。そして、Ｊ＝１の場合にはｄ_{ｉｎｔｒａ}は存在しない。

また、相互に異なる行に属している隣接アドレス間の距離、すなわち、前方行の終わりのアドレスと後方行の一番目アドレスとの間の距離(distance between adjacent addresses in different rows)を“行間距離(Inter-row distance)”と称し、これをｄ_{ｉｎｔｅｒ}で表す。このとき、ｄ_{ｉｎｔｅｒ}は、パラメータｍ及びＪの関数で決定される複数の値のうち１つであり、ｍ及びＪが決定されたときに、ｄ_{ｉｎｔｅｒ}のうち最小値を式(12)で表すものとする。

前記のように、行距離ｄ_ｒｏｗのうち２個の最小値が２^ｍ−２及び２^ｍ−１であるので、前記式(12)は、下記式(13)のように表現される。

Ｊ≠１の場合に対して、前記式(13)のように式(12)が計算される理由が分かる。Ｊ＝１の場合には、インターリービングマトリックスの列が１個しか存在しないので、式(12)がｄ_ｒｏｗの最小値(式(14))、すなわち、２^ｍ−２の値を有するようになる。

前述したように、インターリーバーパラメータｍ及びＪは、インターリーバーの読出しアドレスシーケンスのためのマトリックスの行の個数、列の個数、読出しアドレス間の距離を決定する関数のパラメータとして使用され、結局、Ｐ−ＢＲＯチャンネルインターリーバーの特性を左右するようになる。

以下、本発明の原理に従って最適のインターリービング性能を保証するサブブロックチャンネルインターリーバーのパラメータを決定する方案に対して説明する。まず、IS-2000 Specifications, Release A/B及びCでチャンネルインターリーバーの目的が定義され、その次に、本発明の原理に従うインターリーバーパラメータ決定方案が説明されるのであろう。本発明の原理は、インターリーバー入力シーケンスのサイズＮが２^ｍまたはＪに割って余りがない場合及び余りがある場合に区分されて説明される。すなわち、前者は、インターリーバーサイズまたは入力シーケンスのサイズＮがＮ＝２^ｍ×Ｊで表現される場合であり、後者は、Ｎ＝２^ｍ×Ｊ＋Ｒで表現される場合である。

前記IS-2000 Specifications, Release A/Bにおいて、チャンネルインターリービング(channel interleaving)の目的は、フェーディング(fading)による悪影響が複数の符号シンボル(code symbol)にわたって連続して及ぶ場合に発生する受信器でのデコーディング(decoding)性能の低下をシンボル置換え(symbol permutation)によるエラー分散(error scattering)を通じて改善するためのものである。このようなデコーディング性能を改善するためには、隣接アドレス間の距離が最大になるようにインターリービングを遂行しなければならない。

一方、IS-2000 Specifications, Release Cにおいて、サブブロックチャンネルインターリーバーの目的は、シンボル置換えによるエラー分散はもちろん、インターリーバーの次に位置したＱＣＴＣシンボル選択器(symbol selector)が符号率(code rate)に従って適切な符号シンボルを選択することによって該当符号率で最適の性能を保証するためのものである。前記目的を達成するためには、隣接アドレス間の距離が最大になり、一定になるようにインターリービングを遂行しなければならない。

従って、IS-2000 Specifications, Release A/BのチャンネルインターリーバーまたはIS-2000 Specifications, Release Cのサブブロックチャンネルインターリーバーの目的を満足させるためのインターリーバーは、インターリービングの結果生成された読出しアドレスシーケンス(read address sequence)が均等に置き換えられた形態になるように設計されなければならない。また、これは、隣接読出しアドレス間の距離の最小値を最大にし、同時に隣接読出しアドレス間の距離を最小化するように、インターリーバーパラメータｍ及びＪを決定することによって達成される。

前述したように、隣接読出しアドレス間の距離は、行内距離ｄ_{ｉｎｔｒａ}及び行間距離ｄ_{ｉｎｔｅｒ}に分類されることができる。行内距離はｍの関数であり、行間距離はｍ及びＪの関数である。行間距離が複数存在するので、最小行間距離(minimum inter-row distance)式(12)を計算する。隣接アドレス間の距離の最小値は、Ｊ＝１の場合には常に２^ｍ−２であり、Ｊ≠１の場合には、最小行内距離(式(12))及び最小行間距離(式(15))のうちさらに小さい値で選択される。一方、隣接読出しアドレス間の距離間の差は、Ｊ＝１の場合には、行内距離ｄ_{ｉｎｔｒａ}が０であるので２^ｍ−２になり、Ｊ≠１の場合には、行内距離ｄ_{ｉｎｔｒａ}と最小行間距離(式(12))との差になる。

下記式(16)は、Ｊが１である場合及びそうでない場合に対してそれぞれ隣接アドレス間の距離間の差を求める式を示している。

前記式(16)において、Ｎ＝２^ｍ×Ｊの関係にあるので、２^ｍをＮ／Ｊに置き換えれば、前記式(16)は、下記式(17)のような形態に変わる。

前記式(17)から隣接アドレス間の距離を最小化するためのＪは、常に３で決定され、このときの式(18)は、0.166667Nの値を有することがわかる。

下記表２は、Ｎ＝３８４である場合に、ｍが増加することに従って隣接読出しアドレス間の距離がどのように変化するかを示している。Ｊ＝３の場合に、隣接アドレス間の距離間の最大差が６４で最小化され、同時に、隣接読出しアドレス間の距離の最小値ｄ^ｍｉｎも最大化されることを確認することができる。

以上、インターリーバー入力シーケンスサイズ(interleaver input sequence size)Ｎが２^ｍ またはＪに割って余りがない場合を仮定したときに最適のインターリーバーパラメータを決定する方法に対して説明した。

次は、Ｎが２^ｍまたはＪに割って余りがある場合を含んだ一般的な場合に対しても、適用可能な最適のインターリーバーパラメータ決定方法に対して説明する。このとき、Ｎを２^ｍに割ったときの余りをＲである仮定する。すなわち、Ｒは、０より大きく、２^ｍより小さい正の整数である。

図３は、Ｎ＝４０８、ｍ＝７、Ｊ＝３、及びＲ＝２４である場合の例を通じてＲ≠０の場合に、Ｐ−ＢＲＯインターリービング動作を説明すると、次のようである。Ｒ≠０の場合のインターリービングは、Ｒ＝０の場合と同様に、行置換え(row permutation)が遂行されたマトリックスの数字(図３の３０２)を最上方行から各行の左方から右方に読み込んで(図３の３０３)、これを読出しアドレスとして割り当てることによって行われる。ただ、Ｒ≠０の場合に、列の個数はＪ＋１個になり、Ｊ＋１番目列はＲ個の行にのみ数字が記録され、残りの２^ｍ−Ｒ個の行には、なんの値も記録されない。

すなわち、Ｒ≠０の場合に、Ｐ−ＢＲＯチャンネルインターリーバーの読出しアドレスシーケンスは、２^ｍ間隔でＪまたはＪ＋１個の数字を順次に配列して作った２^ｍ個の行をＢＲＯオペレーションによって置換えを遂行して得られたマトリックスで最上方行から各行の左方から右方に読み出して生成される。

このように、Ｒ≠０の場合にも、Ｒ＝０の場合と同様に、最適のインターリーバーのデザインは、隣接読出しアドレス間の距離の最小値を最大化するとともに、隣接読出しアドレス間の距離を最小化するようにパラメータｍ及びＪを決定することによって達成される。

Ｒ≠０の場合にも、Ｒ＝０の場合と同様に、行間距離は、ｍの関数として２^ｍの値を有する。Ｒ＝０の場合に、最小行間距離(式(12))がｍ及びＪのみの関数であることに反して、Ｒ≠０の場合には、ｍ及びＪのみならずＲも関数を決定する変数として作用する。

Ｊの値に従って最小行間距離を計算した結果は、下記式(19)及び式(20)で整理される。式(19)は、Ｊ＝１の場合の最小行内距離を求めたものであり、式(20)は、Ｊ≠１の場合の最小行間距離を求めたものである。

図４は、ｍ＝７及びＪ＝３の例を通じて前記式(20)がどのように誘導されるかを示している。
図４を参照すると、０≦Ｒ＜２^ｍ−１Ｒの場合には、行距離が２^ｍ−１であり、前方行の終わりの列が満たされない状態にある２つの隣接行の隣接アドレス間の距離が最小行間距離(式(21))になる。一方、２^ｍ−１≦Ｒ＜３・２^ｍ−２の場合には、行距離が２^ｍ−２であり、前方行の終わりの列が満たされない状態にある２つの隣接行の隣接アドレス間の距離が最小行間距離(式(22))になる。

３・２^ｍ−２≦Ｒ＜２^ｍの場合に、行距離が２^ｍ−２である２つの隣接行の終わりの列がすべて満たされている状態であるので、このときには、行距離が２^ｍ−１である２つの隣接行の隣接アドレス間の距離が最小行内距離(式(23))になる。例えば、Ｒが０である場合に、参照番号４０１で示されるように、隣接アドレス間の最小行間距離が１９２であり、Ｒ＝６４(２^ｍ−１)の場合に、参照番号４０２で示されるように、隣接アドレス間の距離が最小行間距離が２８８であり、Ｒ＝９６(３・２^ｍ−２)の場合に、参照番号４０３で示されるように、最小行間距離は３２０である。一方、Ｊ＝１である場合にも、同一の方式にて式(19)を誘導することができる。

下記表３は、IS-2000 Specifications, Release Cの６種類のエンコーダーパケット(Encoder Packet；ＥＰ)サイズに対してｍを増加させつつ、それぞれの場合に該当するＪ及びＲを計算し、この値を前記式５または式６に代入して行内距離ｄ_{ｉｎｔｒａ}、最小行間距離(式(12))、及び隣接読出しアドレス間の距離の最小値ｄ^ｍｉｎを計算した結果を示している。

前述したように、Ｒ＝０である場合と同様に、最適のインターリーバーパラメータを選択する基準は、隣接読出しアドレス間の距離の最小値を最大化すると同時に、隣接読出しアドレス間の距離間の差を最大にし、一定に保持すること、すなわち、隣接読出しアドレス間の距離間の差を最小化することである。

表３において、前記隣接読出しアドレス間の距離の最小値は、八番目列にある値ｄ^ｍｉｎであり、この値は、行内距離ｄ_{ｉｎｔｒａ}または最小行間距離(式(12))のうち小さい値で決定される。従って、隣接読出しアドレス間の距離の最小値を最大化するパラメータを選択しようとすれば、前記表２において、８番目列にある最大値を有する行を選択しなければならない。しかし、エンコーダーバケット(ＥＰ)サイズが２３２８及び３８６４である場合に、前記条件を満足する行がそれぞれ３個、２個ずつ複数存在するので、最適のインターリーバーバラメータを選択するために隣接読出しアドレス間の距離間の差を最小化すべき二番目の基準まで適用しなければならない。前記隣接読出しアドレス間の差は、前記表２の七番目列に示されているように、この値を最小化する行をボールド体の下線で表示する。前記二番目基準の妥当性は、前記表２の終わりの列での隣接読出しアドレス間の距離が最小である読出しアドレス対(read address pair)の個数ｎ(ｄ^ｍｉｎ)を有する行を比較することによって確認されることができる。

前記表３において、ボールド体の下線で表示された行は、最適のインターリーバーパラメータを選択するための２つの条件を満足しており、２番目条件のみ満足すれば、一番目条件は、自然に満足されることを確認することができる。参考に、前記表２で計算された行内距離ｄ_{ｉｎｔｒａ}及び最小行間距離(式(12))は、すべてＰ−ＢＲＯインターリービングによって生成された読出しアドレスを対象にして直接に計算を遂行して得た結果と一致することに留意されたい。前記表２は、インターリーバーサイズＮが２^ｍまたはＪに割って余りがない場合及び２^ｍまたはＪに割って余りがＲ、すなわち、Ｎ個の入力データ列がＮ＝２^ｍ×Ｊ＋Ｒ(０≦Ｒ＜２^ｍ)で表現される場合をすべて含んで決定されるインターリーバーパラメータを示す。このとき、ボールド体の下線で表示されたインターリーバーパラメータが各入力データ列の長さに対する最適のインターリーバーパラメータである。これとは異なり、Ｎ個の入力データ列がＮ＝２^ｍ×(Ｊ−１)＋Ｒ(０≦Ｒ＜２^ｍ)で表現される場合、すなわち、インターリーバーサイズＮが２^ｍまたは(Ｊ−１)に割って余りがない場合及び２^ｍまたは(Ｊ−１)に割って余りがＲである場合において、各インターリーバーサイズＮに対して決定された最適のインターリーバーパラメータを定めると、下記表４のようである。このように仮定する場合に、前述した説明及び後述する説明で定義されているパラメータ“Ｊ”は、“Ｊ−１”に置き換えられて定義されることができる。

前記説明では、例えば、IS-2000 Release A/Bのチャンネルインターリーバー及びIS-2000 Release Cのサブブロックチャンネルインターリーバーを分析して最適の性能を保証すると予想されるインターリーバーパラメータを選択するための方法を提示している。

前述したように、前記最適のインターリーバーパラメータの決定は、結局、チャンネルインターリーバーによって読出しアドレスを生成するときに、隣接読出しアドレス間の距離を最大化すると同時に、隣接読出しアドレス間の距離を最小化するパラメータを選択することによって達成される。結局、IS-2000 Release Cのサブブロックチャンネルインターリーバーのためのパラメータは、前記表２のボールド体の下線で表示した行に示された値にならなければならない。以上の説明は、IS-2000 Release Cのサブブロックチャンネルインターリーバーを例に挙げて説明したが、本発明に従うインターリーバーが異なる規格のシステムに使用されることができることは、当業者には自明な事実であろう

図６は、本発明の第１実施例に従う最適のインターリーバーパラメータを決定するための手順を示すフローチャートである。特に、図６は、行内距離ｄ_{ｉｎｔｒａ}と最小行間距離(式(12))との間の差異を算出するための手順である。前述したように、前記２個の値の差異が最小になるようにＪを決定しなければ インターリーバーパラメータを最適化できない。すなわち、与えられたインターリーバーサイズＮに対して(ｍ，Ｊ)を換えつつ式(18)を計算した結果値を利用して最適の(ｍ，Ｊ)値を決定する。

図６を参照すると、まず、ステップ６０１で、インターリーバーサイズＮ、パラメータｍ及びＪが与えられると、ステップ６０３で、前記インターリーバーサイズＮから“２^ｍ×Ｊ”を減算してパラメータＲを決定する。そして、ステップ６０５で、前記Ｊ値が‘１’であるか否かを検査する。すなわち、列の個数が１個であるか否かを検査する。前記Ｊ値が‘１’であれば、ステップ６０７に進行し、そうでなければ、ステップ６２１に進行する。ステップ６０７で、前記決定された変数Ｒが‘０’であるか否かを検査する。すなわち、インターリーバーサイズＮが２^ｍの整数倍であるか否かを検査する。一方、前記パラメータＲが‘０’であれば、ステップ６０９に進行して行内距離を示すパラメータｄ_{ｉｎｔｒａ}に‘０’値を貯蔵し、そうでなければ、ステップ６１７に進行して前記パラメータｄ_{ｉｎｔｒａ}に‘２^ｍ’の値を貯蔵する。

前記行内距離を示すパラメータｄ_{ｉｎｔｒａ}を決定した後に、ステップ６１１で、Ｒが‘３×２^ｍ−２’より小さいか否かを検査する。Ｒが前記‘３×２^ｍ−２’より小さければ、ステップ６１３に進行して最小行間距離を示す式(12)は２^ｍ−２に設定され、Ｒが前記‘３×２^ｍ−２’より大きいかまたは同じであれば、ステップ６１９に進行して式(12)は２^ｍ−１に設定される。式(12)を決定した後に、ステップ６１５に進行して前記決定されたd_intraと前記式(12)との間の差異を計算した後に終了する。

一方、ステップ６０５で、Ｊが‘１’ではない場合に、ステップ６２１に進行して行内距離を示すｄ_intraは‘２^ｍ’に設定され、ステップ６２３で、Ｒが‘２^ｍ−１’より小さいか否かを検査する。Ｒが‘２^ｍ−１’より小さければ、ステップ６２５に進行して前記最小行間距離を示す式(12)は‘(２Ｊ−３)×２^ｍ−１’に設定された後に、ステップ６１５に進行する。一方、Ｒが前記‘２^ｍ−１’より大きいかまたは同じであれば、ステップ６２７に進行してＲが‘３×２^ｍ−２’より小さいか否かを検査する。Ｒが‘３×２^ｍ−２’より小さければ、ステップ６２９に進行して、前記最小行間距離を示す式(12)は‘(４Ｊ−３)×２^ｍ−２’に設定され、そうでなければ、ステップ６３１に進行して式(12)は‘(２Ｊ−１)×２^ｍ−１’に設定された後に、ステップ６１５に進行する。

前述したように、与えられたＮに対する最適のインターリーバーパラメータは(ｍ，Ｊ)を換えつつ、式(18)を計算する試みを反復することによって得られることができる。しかし、最適のインターリーバーパラメータで選択されるＪの値が１、２、３のうちの１つであることを利用すると、このような試みを遂行せず、与えられたＮに対する最適のインターリーバーパラメータＪを簡単に計算する論理式を誘導することができる。
論理式の誘導過程は省略し、誘導された論理式をまとめると、下記式(24)のようである。

前記式(24)を利用して得たＪの最適値(optimal value)からｍの最適値は、下記式(25)によって計算されることができる。

結局、最適のインターリーバーパラメータを簡単な論理式を利用して求める過程は、次のように要約され、図７に示すようである。
１．与えられたＮに対して式７を利用してＪの最適値を得る。
２．Ｎ及びＪを式(25)に代入してｍを計算する。

図７は、本発明の他の実施例による最適のインターリーバーパラメータを決定するための手順を示すフローチャートである。
図７を参照すると、ステップ７０１で、まず与えられたインターリーバーサイズＮをもって式(26) を計算して変数値αが決定され、前記Ｎで式(27)を計算して変数値βが決定される。そして、ステップ７０３で、前記変数値αが第１基準値0.5849625より小さいか否かを検査する。前記変数値αが第１基準値より小さければ、ステップ７０５に進行して前記インターリーバーサイズＮの値が前記変数値βより小さいか否かを検査する。前記インターリーバーサイズＮの値が前記変数値βより大きいかまたは同じであれば、ステップ７０７に進行し、そうでなければ、ステップ７１３に進行して列の個数を示すＪを‘３’に決定する。

一方、ステップ７０７で、前記インターリーバーサイズＮの値が‘(３／２)×β’より小さいか否かを検査する。前記インターリーバーサイズＮの値が前記‘(３／２)×β’より小さければ、ステップ７１１に進行して前記Ｊを‘２’に決定し、そうでなければ、ステップ７０９に進行して前記Ｊを‘１’に決定する。

ステップ７０３で、前記変数値αが前記第１基準値より大きいかまたは同じであれば、ステップ７１７に進行して、前記インターリーバーサイズＮの値が前記‘(３／２)×β’より小さいか否かを検査する。前記インターリーバーサイズＮの値が前記‘(３／２)×β’より小さければ、ステップ７２１に進行して前記Ｊを‘２’に決定し、そうでなければ、ステップ７１９に進行して、前記インターリーバーサイズＮの値が‘(７／４)×β’より小さいか否かを検査する。前記インターリーバーサイズＮの値が前記‘(７／４)×β’より小さければ、ステップ７２３に進行して前記Ｊを‘３’に決定し、そうでなければ、ステップ７２５に進行してＪを‘１’に決定する。

前述したように、Ｎを利用して論理式によってｍ及びＪの最適値(optimal value)を簡単に計算することができ、このように計算されたｍ及びＪは、前記表２に示すように、(ｍ，Ｊ)を換える数回の試みを通じて得られたｍ，Ｊと正確に一致する値を有する。また、これは、Ｎの値に従う最適のパラメータｍ及びＪを貯蔵しておく必要性がなくなることを意味する。

例えば、Ｎ＝２３２８の場合に、図７に示す手順または式(25)乃至式(2)を利用してｍ及びＪの最適値を計算する過程を説明すると、次のようである。

参考に、前記式(24)の誘導過程を説明すると、次のようである。

図６、式(19)及び式(20)からそれぞれの場合に対する式(18)は、下記のように記述される。

このとき、Ｎ＝２^ｍ・Ｊ＋Ｒであり、０≦Ｒ＜２^ｍ、Ｊ・２^ｍ≦Ｎ＜(Ｊ＋１)・２^ｍが成立し、Ｊに割ってログベースが２であるｌｏｇを取ると、
式(29)が成立するので、ｍは、式(30)のように表示されることができる。式(30)を利用すると、特定のＪに対して、Ａ及びＢのすべての場合をＮの関数で表示することができる。

Ｊが４またはそれ以上であるときには、いずれの場合にも、Ｊ＝１、２、または３である場合の式(18)より小さい値を有することができないので考慮する必要がない。
Ａ’−１、Ａ’−２、Ａ’−３、Ｂ”−１、Ｂ”−２、Ｂ”−３、Ｂ”’−１’、Ｂ”’−２’、及びＢ”’−３’の場合をすべて考慮して、式(18)を最小化する場合を選択して式７を得ることができ、同様に、Ａ’−１、Ａ’−２、Ａ’−３、Ｂ”−１、Ｂ”−２、Ｂ”−３、Ｂ”’−１”、Ｂ”’−２”、及びＢ”’−３”の場合をすべて考慮して、式(18)を最小化する場合を選択して式(25)を得ることができる。

以上、本発明を具体的な実施形態を参照して詳細に説明してきたが、本発明の範囲は前述の実施形態によって限られるべきではなく、本発明の範囲内で様々な変形が可能であるということは、当該技術分野における通常の知識を持つ者には明らかである。

本発明の実施例によるＮ＝３８４、ｍ＝７、及びＪ＝３であるとき、Ｐ−ＢＲＯインターリービングの動作を示す図。 本発明の実施例によるＮ＝３８４、ｍ＝７、及びＪ＝３であるとき、Ｐ−ＢＲＯインターリービングに従う読出しアドレス間の距離を示す図。 本発明の実施例によるＮ＝４０８、ｍ＝７、Ｊ＝３、及びＲ＝２４であるとき、Ｐ−ＢＲＯインターリービングの動作を示す図。 本発明の実施例によるＮ＝４０８、ｍ＝７、及びＪ＝３であるとき、Ｐ−ＢＲＯインターリービングに従う読出しアドレス間の最小行内距離を示す図。 本発明が適用される実施例によるインターリーバーのブロック図。 本発明の一実施例による最適のインターリーバーパラメータを決定するための手順を示すフローチャート。 本発明の他の実施例による最適のインターリーバーパラメータを決定するための手順を示すフローチャート。

符号の説明

５１１ アドレス生成部
５１２ インターリーバメモリ
５１３ カウンタ

Claims (5)

1. Ｎ個の入力データ列を２^ｍ個の行及び(Ｊ−１)個の列のマトリックス構造、及びＪ番目列でＲ個の行になるように列の順序で配列し、前記配列された行のデータを部分ビット逆相順(partial-bit reversal order；Ｐ−ＢＲＯ)インターリービングし、前記インターリービングされたデータを行の順序で読み出すインターリーバーで、前記Ｎ、ｍ、Ｊ、及びＲの例は、下記のように与えられることを特徴とするインターリーバー。
   

   
2. 通信システムにおけるインターリーバーに使用するためのパラメータを決定する方法において、
   Ｎ個の入力データ列を２^ｍ個の行及び(Ｊ−１)個の列のマトリックス構造、及びＪ番目列でＲ(ここで、０≦Ｒ＜２^ｍ)個の行になるように列の順序で配列する過程と、
   前記配列された行のデータを部分ビット逆相順(Ｐ−ＢＲＯ)インターリービングし、前記インターリービングされたデータを行の順序で読み出すためのアドレスを生成する過程と、
   前記生成された読出しアドレスの各行に対して隣接する列を指示するアドレス間の第１最小距離を算出する過程と、
   前記生成された読出しアドレスの隣接する２個の行に対して一番目行の最終列を指示するアドレスと二番目行の最初列を指示するアドレスとの間の第２最小距離を算出する過程と、
   前記第１最小距離と前記第２最小距離との間の差異を最小にするパラメータｍ及びＪが求められるときまで、前記配列過程、前記Ｐ−ＢＲＯインターリービング過程、前記第１最小距離算出過程及び前記第２最小距離算出過程を反復する過程と、を備えることを特徴とするインターリービングパラメータ決定方法。
3. 前記パラメータＮ、ｍ、Ｊ、及びＲは、下記のように求められる請求項２記載のインターリービングパラメータ決定方法。
   

   
4. 前記第２最小距離は、下記式に従って決定される請求項２記載のインターリービングパラメータ決定方法。
   

   

   
5. 通信システムにおけるインターリーバーに使用するためのパラメータを決定する方法において、
   Ｎ個の入力データ列を２^ｍ個の行及び(Ｊ−１)個の列のマトリックス構造、及び最終列でＲ(０≦Ｒ＜２^ｍ)個の行になるように列の順序で配列する過程と、
   前記配列された行のデータを部分ビット逆相順(Ｐ−ＢＲＯ)インターリービングし、前記インターリービングされたデータを行の順序で読み出すためのアドレスを生成する過程と、
   前記生成された読出しアドレスの各行に対して隣接する列を指示するアドレス間の第１最小距離を算出する過程と、
   前記生成された読出しアドレスの隣接する２個の行に対して一番目行の最終列を指示するアドレスと二番目行の最初列を指示するアドレスとの間の第２最小距離を算出する過程と、
   前記第１最小距離及び前記第２最小距離のうちの１つを最大にするパラメータｍ及びＪが求められるときまで、前記配列過程、前記Ｐ−ＢＲＯインターリービング過程、前記第１最小距離算出過程及び前記第２最小距離算出過程を反復する過程と、を備えることを特徴とするインターリービングパラメータ決定方法。

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