專利名稱：用于turbo編碼器和解碼器中的交織器的地址產(chǎn)生的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及產(chǎn)生地址的技術(shù)并被通過(guò)特別關(guān)注在交織/解交織模塊中的可能應(yīng)用而被開(kāi)發(fā)。
本發(fā)明的優(yōu)選應(yīng)用是在第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)中，更為重要的是應(yīng)用于1999年版本的技術(shù)規(guī)范3GPP TS 25.212 V3.5.0.(2000-12)中所描述的turbo(渦輪碼)解碼器母交織器的實(shí)施。
背景技術(shù)：
turbo編碼器是在通信系統(tǒng)中使用的組件，其目的在于利用可能的附加的控制碼重排要發(fā)送的信息，在這種方法中，惡化信源有害地影響傳輸?shù)男?yīng)能夠通過(guò)在解碼器側(cè)互補(bǔ)解碼的方法被補(bǔ)償。
適于使用turbo編碼/解碼方案的通信系統(tǒng)的示例是采用被稱為通用移動(dòng)通信系統(tǒng)(UMTS)標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)。
turbo編碼器/解碼器中的關(guān)鍵元件(如在3GPP TS 25.212規(guī)范中所定義的)是被稱為交織器/解交織器的部件。該部件的操作實(shí)質(zhì)上規(guī)定了長(zhǎng)度為K的給定部件所包括的信息的基本項(xiàng)目(比特)的順序根據(jù)預(yù)定規(guī)則改變。
在EP-A-1 195 910中公開(kāi)了一種交織器，用于UMTS裝置的turbo編碼器。該交織器包括寄存器，用于更新和寄存多個(gè)用于設(shè)置交織器操作環(huán)境的參數(shù)；控制器，通過(guò)從寄存器接收操作環(huán)境來(lái)產(chǎn)生控制系統(tǒng)操作的控制信號(hào)；地址計(jì)算器，使用根據(jù)控制器產(chǎn)生的控制信號(hào)由寄存器提供的行間置換模式、行內(nèi)置換模式增量排列值和行內(nèi)置換基本序列產(chǎn)生最后被交織的地址；和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，按順序存儲(chǔ)數(shù)據(jù)輸入到turbo編碼器并輸出對(duì)應(yīng)于地址計(jì)算器產(chǎn)生的地址的數(shù)據(jù)。
因此這樣的裝置基于交織器，該交織器包括寄存器，該寄存器用來(lái)更新和寄存用于設(shè)置該交織器的操作環(huán)境的多個(gè)交織參數(shù)(即，輸入數(shù)據(jù)項(xiàng)目的數(shù)量K，和那些指定的參數(shù)R，C，p，μ和TypeD)。因此該現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備基于如下假設(shè)，即這些參數(shù)從該設(shè)備的外部被產(chǎn)生和獲得。
因此，這樣的現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)未能教導(dǎo)如何實(shí)現(xiàn)這樣的交織器，即該交織參數(shù)能夠被動(dòng)態(tài)地和迅速地適應(yīng)于例如，考慮輸入數(shù)據(jù)項(xiàng)目的數(shù)量K的可能變化，該數(shù)量K實(shí)際上甚至可能隨著每個(gè)被發(fā)送的分組而變化。
在Masera，Mazza，Piccinini，Viglione，Zamboni的“Low-CostIP-blocks for UMTS turbo decoders”-Proceedings of ESSCIRC 2001，Villach，Semptember 2001中，公開(kāi)了一種裝置，該裝置以硬件的形式實(shí)現(xiàn)一些組成交織器的元件。另外，該現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)未能提供實(shí)現(xiàn)這樣的交織器的有用說(shuō)明，該交織器的參數(shù)能夠被動(dòng)態(tài)地和迅速地調(diào)整，并且更具體而言，其未能提供有用的說(shuō)明以實(shí)現(xiàn)一種裝置，其交織參數(shù)能夠被直接地和動(dòng)態(tài)地從要發(fā)送的信息中提取(主要是K的值)。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的是提供一種地址產(chǎn)生裝置，用于交織器/解交織器，其中交織參數(shù)能從要發(fā)送的信息中直接地和動(dòng)態(tài)地提取，因此允許那些參數(shù)被動(dòng)態(tài)地和迅速地適應(yīng)于例如，要被交織/解交織的輸入數(shù)據(jù)項(xiàng)目的數(shù)量K可能的變化。
根據(jù)本發(fā)明，該目的通過(guò)如下地址產(chǎn)生系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，該地址產(chǎn)生系統(tǒng)具有在以下權(quán)利要求中明確要求的特征。本發(fā)明還涉及相應(yīng)的操作方法和turbo編碼器/解碼器，該turbo編碼器/解碼器包括本發(fā)明的地址產(chǎn)生裝置作為交織器/解交織器部件的一部分。最后，本發(fā)明涉及可直接下載到數(shù)字計(jì)算機(jī)(例如處理器)的內(nèi)部存儲(chǔ)器中直接下載的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，該產(chǎn)品包括用于當(dāng)該產(chǎn)品運(yùn)行在數(shù)字計(jì)算機(jī)上時(shí)執(zhí)行本發(fā)明方法的軟件代碼部分。
本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例是一種為交織/解交織序列產(chǎn)生地址的裝置，該序列包括給定數(shù)量(K)的項(xiàng)目，(例如，在turbo編碼器/解碼器中)，該裝置包括至少一個(gè)具有多個(gè)存儲(chǔ)在其中的記錄的存儲(chǔ)單元。每個(gè)記錄包括信息信號(hào)，其指示對(duì)應(yīng)于給定的數(shù)據(jù)項(xiàng)目的數(shù)量(K)的至少一個(gè)值的交織參數(shù)的相應(yīng)組。
優(yōu)選地，給定的數(shù)據(jù)項(xiàng)目的數(shù)量(K)的每個(gè)值標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)的參數(shù)集(R，C，p，v)，該參數(shù)集用來(lái)構(gòu)建用于排列所述輸入序列的矩陣(R×C)，并實(shí)行矩陣的行內(nèi)和行間置換，以產(chǎn)生置換的矩陣，從而產(chǎn)生輸出地址。因此所述參數(shù)集(R，C，p，v)可立即對(duì)于給定的數(shù)據(jù)項(xiàng)目的數(shù)量(K)的所有可能值可用。
該要被交織/解交織的給定的項(xiàng)目的數(shù)量(K)的值通常被包含在值的給定范圍內(nèi)，并且存儲(chǔ)單元優(yōu)選地包括小于所述的值的給定范圍的數(shù)量的記錄。存儲(chǔ)單元中的每個(gè)記錄由相應(yīng)的指針標(biāo)識(shí)。與存儲(chǔ)單元相關(guān)的是指針檢索電路，其配置來(lái)在所述給定范圍內(nèi)為每個(gè)給定的數(shù)據(jù)項(xiàng)目的數(shù)量的值產(chǎn)生相應(yīng)的指針，該指針指向存儲(chǔ)單元內(nèi)的相應(yīng)記錄。
本發(fā)明的實(shí)施例允許交織地址產(chǎn)生的核心以具有低計(jì)算量的軟件方案實(shí)現(xiàn)(使用商用DSP或微控制器)，優(yōu)選地也可以用ASIC方案實(shí)現(xiàn)。該重要的特征可以在UMTS接收器的turbo解碼器處理器的設(shè)計(jì)方面產(chǎn)生卓越的解決方案。


現(xiàn)在將通過(guò)參考附圖通過(guò)僅是示例的方式描述本發(fā)明，其中-圖1是顯示交織器實(shí)現(xiàn)的一般框圖，-圖2是顯示本發(fā)明的第一實(shí)施例中的參數(shù)產(chǎn)生的第一步驟的框圖，-圖3更加詳細(xì)地顯示了圖3的框圖，以及-圖4是根據(jù)本發(fā)明的地址產(chǎn)生器的一般框圖。
具體實(shí)施例方式
為了引入本發(fā)明示例性實(shí)施例的描述，現(xiàn)在將簡(jiǎn)要地回憶1999年版本的3GPP 25.212. V3.5.0(2002-12)規(guī)范中提供的turbo碼內(nèi)部交織器的基本操作原理。
實(shí)質(zhì)上，turbo碼內(nèi)部交織器由到具有填充(padding)的長(zhǎng)方形矩陣的比特輸入，長(zhǎng)方形矩陣的行內(nèi)和行間置換，和從具有刪剪(pruning)的長(zhǎng)方形矩陣的比特輸出組成。
輸入到turbo碼內(nèi)部交織器的比特表示為x1，x2，x3，...，xK，其中K是要被交織的比特(數(shù)據(jù)項(xiàng)目)的整數(shù)，并且取40≤K≤5144之間的一個(gè)值。
輸入到Turbo碼內(nèi)部交織器的比特和輸入到信道編碼的比特的關(guān)系定義為xk＝oirk和K＝Ki。具體地，使用以下標(biāo)志K輸入到turbo碼內(nèi)部交織器的比特的數(shù)量R長(zhǎng)方形矩陣的行數(shù)C長(zhǎng)方形矩陣的列數(shù)p素?cái)?shù)v原根(primitive root)<s(j)>j∈{0，1，...p-2}用于行內(nèi)置換的基本序列qi最小素?cái)?shù)ri置換的素?cái)?shù)<T(i)>j∈{0，1，...R-1}行間置換模式<Ui(j)>j∈{0，1，...C-1}第i行的行內(nèi)置換模式i長(zhǎng)方形矩陣的行數(shù)索引j長(zhǎng)方形矩陣的列數(shù)的索引k比特序列的索引作為第一步驟，通過(guò)根據(jù)K的值向R分配值5，10和20，輸入到turbo碼內(nèi)部交織器的比特序列x1，x2，x3，...，xK被寫(xiě)入到長(zhǎng)方形矩陣。長(zhǎng)方形矩陣的行從上到下被標(biāo)號(hào)為0，1，...，R-1。
第二步驟涉及確定要在內(nèi)置換中使用的素?cái)?shù)p和長(zhǎng)方形矩陣的列數(shù)C。這作為K和R的函數(shù)完成。長(zhǎng)方形矩陣的列從左到右被標(biāo)號(hào)為0，1，...，C-1。
第三步驟包括從0列的0行的比特y1開(kāi)始，逐行地將輸入比特序列x1，x2，x3，...，xK寫(xiě)入到R×C長(zhǎng)方形矩陣，其中對(duì)于k＝1，2，K，yk＝xk，并且如果R×C＞K，則填充虛比特，這樣，對(duì)于k＝K+1，K+2，...R×C，yk＝0或1。
在行內(nèi)和行間置換后，這些虛比特從長(zhǎng)方形矩陣的輸出被刪除。
在該比特輸入到R×C長(zhǎng)方形矩陣之后，通過(guò)使用說(shuō)明書(shū)中詳細(xì)描述的6步算法逐步對(duì)R×C長(zhǎng)方形矩陣執(zhí)行行內(nèi)和行間置換。
在行內(nèi)和行間置換之后，被置換的長(zhǎng)方形矩陣的比特被表示為y′k。turbo碼內(nèi)部交織器的輸出是比特序列，該比特序列是逐列地從行內(nèi)和行間置換的R×C長(zhǎng)方形矩陣讀出的，從0列的0行的比特y′1開(kāi)始，并結(jié)束于C-1列的R-1行的比特y′CR。
輸出通過(guò)刪除虛比特而被刪剪，所述虛比特在行內(nèi)和行間置換之前被填充到長(zhǎng)方形矩陣的輸入，即從輸出中刪除與比特yk對(duì)應(yīng)的比特y′k，其中k＞K。
從turbo碼內(nèi)部交織器輸出的比特表示為x′1，x′2，x′3，...，x′K，其中x′1對(duì)應(yīng)于在刪剪之后具有最小索引k的比特y′k，x′2對(duì)應(yīng)于在刪剪之后具有第二最小索引k的比特y′k，依此類(lèi)推。
從turbo碼內(nèi)部交織器輸出的比特的數(shù)量是K，總共刪除的比特?cái)?shù)量是R×C-K。
上述的所有都對(duì)應(yīng)于本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的處理標(biāo)準(zhǔn)，所以這里并不需要進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
實(shí)質(zhì)上，技術(shù)規(guī)范3GPP TS 25.212 V3.5.0(2000-12)中所描述的交織方案包括3個(gè)基本步驟，即-構(gòu)造一個(gè)矩陣，將收到的數(shù)據(jù)輸入到該矩陣；-行內(nèi)和行間置換；-從通過(guò)行內(nèi)和行間置換獲得的矩陣中讀取被置換的數(shù)據(jù)。
可以使用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器實(shí)現(xiàn)該交織器，在該存儲(chǔ)器中收到的數(shù)據(jù)以特定的順序按次序?qū)懭牒妥x出。
實(shí)際上，任何交織/解交織過(guò)程可以簡(jiǎn)單地看成是以下任何一個(gè)操作的結(jié)果-a)以項(xiàng)目出現(xiàn)在輸入文件中的順序從該輸入文件中取出要被交織/解交織的項(xiàng)目(例如比特)，并且在輸出文件中將它們重新排列在由給定地址標(biāo)識(shí)的相應(yīng)位置；-b)以由相應(yīng)地址標(biāo)識(shí)的次序從輸入文件中獲得項(xiàng)目，并且在輸出文件中如它們從輸入文件中取出的那樣一個(gè)接一個(gè)重新排列它們；同樣，將理解以上述的一個(gè)接另一個(gè)(以任何順序)地執(zhí)行兩種操作，對(duì)應(yīng)于一個(gè)完整的交織/解交織過(guò)程。
這里，為了簡(jiǎn)化的目的參考交織過(guò)程，另外可以理解與交織有關(guān)的陳述也可以直接地應(yīng)用到解交織。
交織器模塊和解交織器模塊能夠簡(jiǎn)單地通過(guò)憑借與任何一個(gè)解決方案對(duì)應(yīng)的處理架構(gòu)被實(shí)現(xiàn)。
這已經(jīng)示意性地顯示在圖1中，其中參考標(biāo)記10表示地址產(chǎn)生器，其具有相關(guān)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器12，該存儲(chǔ)器12用來(lái)與turbo編碼器/解碼器(編解碼器)14合作。
該編解碼器14用來(lái)(以已知的方式，這里不再詳細(xì)說(shuō)明)處理部件中排列的數(shù)據(jù)，每個(gè)部件包括K個(gè)要被交織/解交織的項(xiàng)目。
涉及K值(其如所指出的那樣可以隨著每個(gè)被發(fā)送/接收的不同數(shù)據(jù)分組而變化)的信息從編解碼器14發(fā)送到地址產(chǎn)生器10。
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器12是執(zhí)行交織/解交織操作的基本元件。
例如，這通過(guò)使編解碼器14將數(shù)據(jù)依次寫(xiě)入存儲(chǔ)器12，然后根據(jù)地址產(chǎn)生器10定義的地址順序從存儲(chǔ)器12讀取數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)?？蛇x擇地，可以讓編解碼器14根據(jù)地址產(chǎn)生器10定義的地址順序?qū)?shù)據(jù)寫(xiě)入存儲(chǔ)器12，然后依次從存儲(chǔ)器12讀取數(shù)據(jù)。
這里所述的地址產(chǎn)生器10主要包括3個(gè)單元，即-參數(shù)產(chǎn)生器10a，-置換模式產(chǎn)生器10b，和
-地址產(chǎn)生器10c。
這里公開(kāi)的裝置所使用的參數(shù)產(chǎn)生器10a的一個(gè)可能常規(guī)布置如圖2所示。
所示的布置基于這樣的認(rèn)識(shí)，即，如果可以使用查找表(LUT)方法的話，構(gòu)建交織矩陣和置換模式所需要的參數(shù)(R，C，p，v)的產(chǎn)生所需的計(jì)算量可以被減小。
換句話說(shuō)，不是無(wú)論何時(shí)面臨新的K值(例如，因?yàn)橛蒏指定的要被交織的數(shù)據(jù)塊的長(zhǎng)度被改變)，必定產(chǎn)生(即計(jì)算)這樣的參數(shù)，而是可以設(shè)想為所有可能的K值一次計(jì)算所有那些參數(shù)的可能性。然后這樣的參數(shù)能夠被明確地存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，以在只要一個(gè)新的K值被使用時(shí)就被選擇性地取出。
這樣的解決方案將非常有利于允許地址產(chǎn)生器基本上以硬件的形式實(shí)現(xiàn)，而不需提供任何專門(mén)的計(jì)算機(jī)軟件為每個(gè)新的K值運(yùn)行。
這將減少處理時(shí)間并從而表現(xiàn)出非常大的優(yōu)勢(shì)，這是因?yàn)榻豢椷^(guò)程自身已經(jīng)是相對(duì)耗時(shí)間的因?yàn)樽詈蟊惶幚淼妮斎霐?shù)據(jù)可能是首先從中輸出的數(shù)據(jù)，所以在交織處理開(kāi)始之前，整個(gè)要被交織的數(shù)據(jù)塊實(shí)際上是可用的。
在所考慮的查找表裝置中，進(jìn)入查找表的輸入將是輸入到turbo編碼器的數(shù)據(jù)塊的尺寸(K)。這可以在[40，5114]的范圍內(nèi)變化，即假設(shè)了5075個(gè)可能的不同值。該一系列中不同參數(shù)(C，R，p，v)的映射可構(gòu)成查找表的輸出。該查找表的實(shí)現(xiàn)可以是5075個(gè)記錄的存儲(chǔ)器，每個(gè)記錄包括每個(gè)可能K值的相應(yīng)的一組參數(shù)。
盡管以有上優(yōu)點(diǎn)，但是從所需要的存儲(chǔ)器尺寸來(lái)講，該解決方案并不非常有效，并且將不可避免地不利于芯片的占有面積參數(shù)，該占有面積參數(shù)例如對(duì)于諸如UMTS移動(dòng)終端的移動(dòng)應(yīng)用來(lái)說(shuō)是重要的。
實(shí)現(xiàn)技術(shù)規(guī)范3GPP TS 25.212 V3.5.0中描述的參考算法顯示了，即使可能的K值是5075個(gè)，存儲(chǔ)器中不同記錄的數(shù)量也遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于5075，實(shí)際上大約等于200。
結(jié)果，這里所示的裝置的目前優(yōu)選實(shí)施例規(guī)定了包括之前考慮的查找表的存儲(chǔ)器被分割為兩個(gè)不同的存儲(chǔ)器或存儲(chǔ)區(qū)域，即-第一存儲(chǔ)區(qū)域20，基本上包括由K值尋址的指針的存儲(chǔ)位置；-第二存儲(chǔ)區(qū)域22，包括對(duì)于相應(yīng)的、不同的交織參數(shù)集的(第二)記錄，每個(gè)由指針尋址。
這樣的(第二)記錄的數(shù)量將小于5075，實(shí)際上限制在大約200(即規(guī)范中定義的算法的實(shí)行所產(chǎn)生的可能的不同數(shù)據(jù)組的數(shù)量)。
從而該裝置將允許為每個(gè)給定K值(5075個(gè)可能的值)標(biāo)識(shí)指向第二存儲(chǔ)區(qū)域的對(duì)應(yīng)記錄(即，對(duì)應(yīng)的交織參數(shù)集)的對(duì)應(yīng)指針。
通過(guò)注意到指針將最終在存儲(chǔ)器中以升序排序，從而被順序地排列在具有相同最高有效位(MSB)的鄰近指針的組中，可以采用減少存儲(chǔ)需求的另一步驟。
該特征可以被用來(lái)進(jìn)一步將存儲(chǔ)區(qū)域20分割為2個(gè)子單元，其由MSB(最高有效位)計(jì)算電路20a和LSB(最低有效位)指針存儲(chǔ)器20b組成。
通過(guò)采取該裝置，指針的給定數(shù)量的MSB(例如每個(gè)指針的前兩位)可以通過(guò)將K值與一組比較器201，202，203中的許多閾值比較并且將這些比較的結(jié)果在邏輯單元204中結(jié)合來(lái)確定。剩下的最低有效位(LSB)能夠從LSB存儲(chǔ)器20b中檢索，該LSB存儲(chǔ)器20b的大小將被相應(yīng)地減小。例如，在考慮到5075個(gè)不同K值的情況下，存儲(chǔ)器20b的大小能夠從5075×8比特減小到5075×6比特，因?yàn)閮蓚€(gè)MSB已經(jīng)由電路20a確定。
作為示例，比較器201，202，203的閾值可以分別設(shè)置為值T1，T2和T3，其中T1小于T2，而T2小于T3。
從而K的可能值范圍將被劃分為4個(gè)部分或帶。T1是第一帶的上限，也為第二帶提供下限，該第二帶位于T1和T2之間。第三帶位于T2和T3之間，而T3也代表第四部分或帶的下限。
將K的即時(shí)值與比較器201到203中的閾值T1，T2和T3相比較，并在電路204中處理各個(gè)比較結(jié)果，這將因此使K定位在那4個(gè)帶中的一個(gè)并為對(duì)應(yīng)指針的兩個(gè)MSB分別產(chǎn)生值00，01，10和11。
因此該公開(kāi)的指針檢索裝置包括-電路20a感應(yīng)于要被交織/解交織的給定的項(xiàng)目的數(shù)量(K)，從其獲得指針的(2個(gè))最高有效位，和-另一個(gè)存儲(chǔ)單元20b，其中存儲(chǔ)了(6個(gè))剩余的、指針的最低有效位。
當(dāng)然，可以由電路20a確定更少和更多數(shù)量的MSB，主要的目的是達(dá)到存儲(chǔ)器占有面積和組合邏輯復(fù)雜度之間的最佳折衷。
為了減少交織器所包括的隨后的模塊所需的計(jì)算量，其他信息可以被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器20的存儲(chǔ)單元中。
例如，當(dāng)C等于p+1且K等于R*C時(shí)被設(shè)置為“1”的二進(jìn)制標(biāo)志可以有助于產(chǎn)生輸出交織地址，而不需要任何額外的復(fù)雜度。附帶地，這樣的二進(jìn)制標(biāo)志實(shí)質(zhì)上對(duì)應(yīng)于EP-A-1 195910的比特指定類(lèi)型D。
在存儲(chǔ)器22中將這樣的標(biāo)志加到記錄中將通常導(dǎo)致這樣的記錄的數(shù)量的增加，這是因?yàn)榉駝t相同的記錄對(duì)于標(biāo)志將具有不同的值。
然而申請(qǐng)人所作的實(shí)驗(yàn)表明，即使在這種情況下，存儲(chǔ)器22的記錄的數(shù)量將稍微地超過(guò)200，通常等于219(與5075個(gè)不同K值相比)。
從由模塊10a產(chǎn)生的參數(shù)集開(kāi)始(這些實(shí)際上作為相應(yīng)的記錄存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器22)，兩種類(lèi)型的置換模式必須被計(jì)算。
第一個(gè)，即矢量s，是行內(nèi)置換模式。根據(jù)規(guī)范3GPP TS 25.212V3.5.0定義的標(biāo)準(zhǔn)過(guò)程，該矢量作為偽隨機(jī)序列產(chǎn)生，其使用作為初始種子的由較早處理階段(即，在這里所示的實(shí)施例中，第一模塊10a)提供的值v。
在這里所示的裝置中，偽隨機(jī)序列(a*b mod c)在模塊10b中通過(guò)使用不涉及乘法和除法的線性算法產(chǎn)生。這樣的算法在密碼技術(shù)領(lǐng)域中眾所周知，由以下文章中指出“A Modulo MultiplicationHardware Design”，by Adnan Gutub-Oregon State University-Electrical&Computer Engineering Department-ECE 575 ProjectReport-Winter 2000。
此外，在規(guī)范3GPP TS 25.212 V3.5.0定義的標(biāo)準(zhǔn)過(guò)程中，為了對(duì)每個(gè)行具有不同的置換，s矢量由偽隨機(jī)序列尋址，并且對(duì)于每一行來(lái)說(shuō)序列的種子不同。
特別地，規(guī)范中描述的算法包括從另一個(gè)素?cái)?shù)序列(q序列)開(kāi)始的種子序列(r序列)的產(chǎn)生。
與以上不同，在這里所示的裝置中，q序列被直接使用，而不需要計(jì)算r序列。簡(jiǎn)單地交換行內(nèi)和行間置換的順序可以實(shí)現(xiàn)這個(gè)。
該最優(yōu)化允許達(dá)到相同的結(jié)果，而不反轉(zhuǎn)3GPP TS 25.212 V3.5.0規(guī)范中4.2.3.2.3.2-(4)段描述的置換。
為了直接引用，該操作需要序列<qi>i∈{0，1，...R-1}進(jìn)行置換以使<ri>i∈{0，1，...R-1}rT(i)＝qi，i＝0，1，...，R-1其中，<T(i)>i∈{0，1...R-1}是行間置換模式，它被定義為3GPP TS 25.212V3.5.0的表3所示的4種模式中的一個(gè)，作為輸入比特的數(shù)量K的函數(shù)。
該方法能避免不必要的從存儲(chǔ)T值的存儲(chǔ)器(未示出)讀取過(guò)程。
q序列可以通過(guò)讀取素?cái)?shù)表和一個(gè)管理3GPP TS 25.212 V3.5.0規(guī)范的4.2.3.2.3.2-(3)段描述的最大公約數(shù)的操作的小查找表來(lái)產(chǎn)生。
此外，對(duì)于直接引用，正在討論的操作分配q0＝1成為序列<qi>i∈{0，1...R-1}的第一素?cái)?shù)，并在序列<qi>i∈{0，1...R-1}中確定素?cái)?shù)qi成為使得對(duì)于每一個(gè)i＝1，2，...，R-1，g.c.d(qi，p-1)＝1，qi＞6，并且qi＞qi-1的最小素?cái)?shù)。這里，g.c.d是最大公約數(shù)。
特別地，在圖4的框圖中，參考標(biāo)記30表示一個(gè)部件，該部件以從部件10b獲得的參數(shù)開(kāi)始，產(chǎn)生矢量s和q。這些矢量被存儲(chǔ)在標(biāo)識(shí)為31和32的相應(yīng)的存儲(chǔ)部件中。
最后，標(biāo)號(hào)10c表示實(shí)現(xiàn)下述關(guān)系的部件Xr＝T(i)Uc＝s(j*q(i)mod(p-1)Xc＝f(Uc)
Address_out＝C*Xr+Xc其中s，q，和p是已經(jīng)在前述中確認(rèn)的實(shí)體，Xr和Xc是置換操作之前的矩陣的行和列索引，i和j是被置換的矩陣的索引。Uc是行內(nèi)置換參數(shù)，在規(guī)范中定義為<Ui(j)>j∈{0，1，...C-1}’f是Uc的函數(shù)，其實(shí)現(xiàn)3GPPTS 25.212技術(shù)規(guī)范的4.2.3.2.3.2-(5)段描述的算法步驟。
部件10c的輸出由交織/解交織地址表示，以由turbo編解碼器14(參見(jiàn)圖1)使用。
應(yīng)該理解這里所描述的用來(lái)直接從K值獲得的諸如R，C，p，v，標(biāo)志(TypeD)的交織參數(shù)的技術(shù)適用于與其他裝置共同使用，以實(shí)現(xiàn)本領(lǐng)域已知的行間和行內(nèi)置換。
當(dāng)然，不違背本發(fā)明根本原理的情況下，相對(duì)于作為示例的描述，細(xì)節(jié)和實(shí)施例可以變化，甚至有很大變化而不背離由以下權(quán)利要求所定義的本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種為包括給定數(shù)量(K)的項(xiàng)目的交織/解交織序列(x1，x2，x3，...，xK)產(chǎn)生地址的裝置，其特征在于該裝置包括至少一個(gè)具有多個(gè)存儲(chǔ)在其中的記錄的存儲(chǔ)單元(22)，每個(gè)記錄指示對(duì)應(yīng)于給定的項(xiàng)目的數(shù)量(K)的至少一個(gè)值并由所述至少一個(gè)值產(chǎn)生的相應(yīng)的交織/解交織參數(shù)組(R，C，p，v)。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，給定的項(xiàng)目的數(shù)量(K)的每個(gè)值標(biāo)識(shí)相應(yīng)的參數(shù)集(R，C，p，v)，該參數(shù)集用來(lái)構(gòu)建用于排列所述輸入序列的矩陣(R×C)，并實(shí)行矩陣的行內(nèi)和行間置換，以產(chǎn)生置換的輸出矩陣，從而產(chǎn)生所述地址，相應(yīng)的所述參數(shù)集(R，C，p，v)作為所述至少一個(gè)存儲(chǔ)單元(22)中的記錄對(duì)于給定的項(xiàng)目的數(shù)量(K)的所有可能值可用。
3.如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述給定的要被交織/解交織的項(xiàng)目的數(shù)量(K)的值通常被包含在值的給定范圍內(nèi)，所述至少一個(gè)存儲(chǔ)單元(22)具有存儲(chǔ)在其中的顯著小于所述值的給定范圍的數(shù)量的所述記錄。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，在所述至少一個(gè)存儲(chǔ)單元(22)中的每個(gè)所述記錄由相應(yīng)的指針標(biāo)識(shí)，與所述至少一個(gè)存儲(chǔ)單元(22)相關(guān)聯(lián)的是指針檢索電路(20)，該電路被配置來(lái)在所述給定范圍內(nèi)為每個(gè)給定的項(xiàng)目的數(shù)量(K)的值產(chǎn)生相應(yīng)的指針，該指針指向所述至少一個(gè)存儲(chǔ)單元(22)內(nèi)的相應(yīng)記錄。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于所述指針檢索電路(20)包括-電路(20a)，該電路感應(yīng)于所述的給定項(xiàng)目的數(shù)量(K)，從其獲得所述指針的最高有效位組，和-相應(yīng)的存儲(chǔ)單元(20b)，其中存儲(chǔ)了所述指針的剩余的、最低有效位。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于所述電路(20a)包括-多個(gè)比較器(201，202，203)，用來(lái)將所述給定的項(xiàng)目的數(shù)量(K)與多個(gè)給定閾值相比較，和-邏輯單元(204)，將在所述比較器(201，202，203)中執(zhí)行的比較的結(jié)果結(jié)合，并從中獲得所述指針的所述最高有效位組。
7.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于所述至少一個(gè)存儲(chǔ)單元(22)對(duì)于每個(gè)所述記錄包括至少一個(gè)取第一(0)和第二(1)邏輯值的一個(gè)的標(biāo)志信號(hào)，當(dāng)對(duì)于對(duì)應(yīng)記錄的所述給定的項(xiàng)目的數(shù)量(K)等于所述矩陣中的行數(shù)(R)和列數(shù)(C)的乘積，并且所述矩陣中的列數(shù)(C)等于所述行內(nèi)置換使用的參數(shù)值(P)加1時(shí)，所述標(biāo)志被設(shè)置為第二邏輯值(1)。
8.如上述任何一個(gè)權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于該裝置包括沒(méi)有乘法器和除法器的算法電路，該電路用來(lái)產(chǎn)生一種(a*b mod c)型的偽隨機(jī)序列，以產(chǎn)生在所述行內(nèi)置換中所使用的置換模式。
9.如上述任何一個(gè)權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于該裝置包括第一和第二置換模塊，用來(lái)執(zhí)行所述行內(nèi)和所述行間置換，并且所述用于執(zhí)行行間置換的模塊被安排在所述用于執(zhí)行行內(nèi)置換的模塊的上游。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于其包括用來(lái)產(chǎn)生序列(q)以執(zhí)行所述行內(nèi)置換的行內(nèi)模塊，所述行內(nèi)模塊被配置來(lái)分配q0＝1成為所述序列(q)的第一素?cái)?shù)并確定序列中的素?cái)?shù)qi成為使得對(duì)于每一個(gè)i＝1，2，...，R-1，最大公約數(shù)(qi，p-1)＝1，qi＞6，并且qi＞q(i-1)的最小素?cái)?shù)。
11.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于所述行內(nèi)模塊包括-素?cái)?shù)表，從其讀取至少素?cái)?shù)，和-查找表，其用來(lái)管理最大公約數(shù)運(yùn)算。
12.一種為包括給定數(shù)量(K)的項(xiàng)目的交織/解交織序列(x1，x2，x3，...，xk)產(chǎn)生地址的方法，其特征在于該方法包括-基于所述給定的項(xiàng)目的數(shù)量(K)的至少一個(gè)值，產(chǎn)生指示相應(yīng)的交織/解交織參數(shù)集(R，C，p，v)的記錄，以及-在至少一個(gè)存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)(22)所述交織/解交織參數(shù)集(R，C，p，v)。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述給定的項(xiàng)目的數(shù)量(K)的每個(gè)值標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)參數(shù)集(R，C，p，v)，該參數(shù)集用來(lái)構(gòu)建用于排列所述序列的輸出矩陣(R×C)，并實(shí)行所述矩陣的行內(nèi)和行間置換，以產(chǎn)生置換的矩陣，從而產(chǎn)生所述地址，該方法包括如下步驟使相應(yīng)的所述參數(shù)(R，C，p，v)作為所述至少一個(gè)存儲(chǔ)單元(22)中的記錄對(duì)于給定的項(xiàng)目的數(shù)量(K)的所有可能值可用。
14.如權(quán)利要求12或13所述的方法，其特征在于，所述給定的項(xiàng)目的數(shù)量(K)包括在值的給定范圍內(nèi)，該方法包括在所述至少一個(gè)存儲(chǔ)單元(22)中存儲(chǔ)顯著小于所述值的給定范圍的數(shù)量的所述記錄的步驟。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，包括以下步驟在所述至少一個(gè)存儲(chǔ)單元(22)中通過(guò)相應(yīng)的指針標(biāo)識(shí)每個(gè)所述記錄，在所述給定范圍內(nèi)為所述給定的項(xiàng)目的數(shù)量(K)的每個(gè)值產(chǎn)生相應(yīng)指針，所述指針指向所述至少一個(gè)存儲(chǔ)單元(22)中的相應(yīng)記錄。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，包括通過(guò)以下操作檢索所述指針的步驟-從所述給定的項(xiàng)目的數(shù)量(K)中獲得所述指針的最高有效位組，以及-在相應(yīng)存儲(chǔ)單元(20b)中存儲(chǔ)所述指針的剩余的、最低有效位。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于包括以下步驟-將所述給定的項(xiàng)目的數(shù)量(K)與多個(gè)給定閾值相比較(201，202，203)，以及-結(jié)合(204)所述比較(201，202，203)的結(jié)果，以從中獲得所述指針的所述最高有效位組。
18.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于包括如下步驟對(duì)于每個(gè)所述記錄，存儲(chǔ)至少一個(gè)取第一(0)和第二(1)邏輯值的一個(gè)的標(biāo)志信號(hào)，當(dāng)對(duì)于對(duì)應(yīng)記錄的所述給定的項(xiàng)目的數(shù)量(K)等于所述矩陣中的行數(shù)(R)和列數(shù)(C)的乘積，并且所述矩陣中的列數(shù)(C)等于所述行內(nèi)置換使用的參數(shù)值(P)加1時(shí)，所述標(biāo)志被設(shè)置為第二邏輯值(1)。
19.如權(quán)利要求12到18之一所述的方法，其特征在于包括產(chǎn)生一種(a*b mod c)型偽隨機(jī)序列的步驟，該步驟用來(lái)產(chǎn)生在所述行內(nèi)置換所使用的置換模式，所述產(chǎn)生步驟通過(guò)沒(méi)有乘法和除法的線性算法執(zhí)行。
20.如權(quán)利要求12到19之一所述的方法，其特征在于所述行間置換在所述行內(nèi)置換之前執(zhí)行。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于包括產(chǎn)生序列(q)以執(zhí)行所述行內(nèi)置換的步驟，所述行內(nèi)模塊被配置來(lái)分配q0＝1成為所述序列(q)的第一素?cái)?shù)和確定序列中的素?cái)?shù)qi成為使得對(duì)于每一個(gè)i＝1，2，...，R-1，最大公約數(shù)(qi，p-1)＝1，qi＞6，并且qi＞q(i-1)的最小素?cái)?shù)。
22.一種turbo編碼器，包括交織器和解交織器模塊的至少一個(gè)，所述至少一個(gè)模塊包括用來(lái)根據(jù)權(quán)利要求1到11的任何一個(gè)產(chǎn)生地址的裝置。
23.一種turbo解碼器，包括交織器和解交織器模塊的至少一個(gè)，所述至少一個(gè)模塊包括用來(lái)根據(jù)權(quán)利要求1到11的任何一個(gè)產(chǎn)生地址的裝置。
24.一種可直接下載到數(shù)字計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器中的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，該產(chǎn)品包括用來(lái)當(dāng)該產(chǎn)品在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)執(zhí)行權(quán)利要求12到21的任何一種方法的軟件代碼部分。
全文摘要
一種為包括給定的項(xiàng)目的數(shù)量(K)的交織/解交織序列(x
文檔編號(hào)H03M13/27GK1714513SQ02830050
公開(kāi)日2005年12月28日 申請(qǐng)日期2002年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月16日
發(fā)明者多納托·艾托瑞 申請(qǐng)人:意大利電信股份公司