專利名稱：用于在移動通信系統(tǒng)中交織信道的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及移動通信系統(tǒng)中的通信設(shè)備和方法。更具體地，本發(fā)明涉及用于在移動通信系統(tǒng)中交織信道的設(shè)備和方法。
背景技術(shù)：
移動通信系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展成為允許用戶享受聲音服務(wù)，而不管其方位。隨著通信技術(shù)的迅速進步，移動通信系統(tǒng)現(xiàn)在已經(jīng)演化成為能夠進行滿足各種各樣的用戶需求的數(shù)據(jù)傳輸?shù)母呒壪到y(tǒng)。能夠進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)母呒壪到y(tǒng)的出現(xiàn)使得各種各樣類型的數(shù)據(jù)的傳輸成為可能。例如，高級系統(tǒng)能夠支持短消息服務(wù)(SMS)、因特網(wǎng)服務(wù)、移動圖像服務(wù)、廣播服務(wù)，等等。
對于數(shù)據(jù)服務(wù)，移動通信系統(tǒng)旨在以較高的速率傳輸較大數(shù)量的數(shù)據(jù)。特殊地，要求如廣播服務(wù)那樣的單播服務(wù)有效地使用有限的資源，因為它必須給多個用戶提供各種各樣的廣播內(nèi)容。為滿足需求，在提供廣播服務(wù)方面使用正交頻分復用(OFDM)而非傳統(tǒng)的碼分多址(CDMA)作了許多嘗試。
另外，對于數(shù)據(jù)服務(wù)來說，安全的數(shù)據(jù)傳輸是最重要的。到目前為止，移動通信系統(tǒng)使用一種特殊的方法，例如，Turbo編碼方法傳輸數(shù)據(jù)。這樣的數(shù)據(jù)傳輸方法一般利用混合自動重傳請求(H-ARQ)。在H-ARQ中，當發(fā)送器傳輸數(shù)據(jù)時，接收器接收并解碼數(shù)據(jù)。如果解碼結(jié)果不好，即，如果CRC檢查結(jié)果是錯誤的，則接收器發(fā)送重新傳輸請求至發(fā)送器。響應(yīng)重新傳輸請求，發(fā)送器在未修改的情況下傳輸已傳輸過的數(shù)據(jù)，或者在傳輸之前修改數(shù)據(jù)。在移動通信中通常使用這樣的方案。
然而，前述廣播服務(wù)是實時單播服務(wù)。因此，在廣播服務(wù)中，接收器不能傳輸重新傳輸請求至發(fā)送器，即使從發(fā)送器所接收到的數(shù)據(jù)中存在錯誤。這是因為，為了數(shù)據(jù)傳輸，廣播服務(wù)必須給多個移動終端分配不同的信道資源。換句話說，與其它服務(wù)相比，廣播服務(wù)要求更加可靠的數(shù)據(jù)傳輸。然而，不但對于廣播服務(wù)，而且對于其它數(shù)據(jù)服務(wù)來說，高速數(shù)據(jù)的重新傳輸都會引起傳輸效率的降低。
現(xiàn)在將對用于在傳統(tǒng)的移動通信系統(tǒng)中傳輸數(shù)據(jù)的方法作詳細描述。
圖1是闡明用于在CDMA移動通信系統(tǒng)中通過編碼和交織傳輸信息而配置經(jīng)編碼的傳輸符號的方法的概念性的圖解。參考圖1，現(xiàn)在將對用于在CDMA移動通信系統(tǒng)中通過編碼和交織傳輸信息而配置經(jīng)編碼的傳輸符號的方法作描述。
將傳輸信息輸入到Turbo編碼器100。Turbo編碼器100以預(yù)定的編碼率編碼輸入信息，并且在CDMA系統(tǒng)中使用編碼率R＝1/5。在編碼過程中，Turbo編碼器100中所包括的組分編碼器使用傳輸信息產(chǎn)生奇偶校驗信息對，并將其用作冗余。即，Turbo編碼器100輸出經(jīng)編碼的信息U 111，其包括未經(jīng)處理而輸出的系統(tǒng)位、第一奇偶校驗符號對V0/V0’112、和第二奇偶校驗符號對V1/V1’113。換句話說，滿足編碼率R＝1/5，Turbo編碼器100接收一個位，并輸出一個系統(tǒng)符號和四個冗余符號。與經(jīng)編碼的系統(tǒng)符號U 111相比，奇偶校驗符號對112和113大小加倍。將系統(tǒng)符號(systematic symbol)U 111輸入到第一塊交織器121，將第一奇偶校驗符號對112輸入到第二塊交織器122，并將第二奇偶校驗符號對113輸入到第三塊交織器123。因為輸入到交織器的符號大小不同，與第一交織器121相比，第二交織器122和第三交織器123大小加倍。
交織器121、122和123交織它們的輸入符號，并將經(jīng)交織的符號輸出至串行合并器130。串行合并器130連續(xù)地合并塊交織器121、122和123的輸出符號，并產(chǎn)生符號131、132和133。
根據(jù)傳輸時隙和時隙大小，將通過串行合并(或連接)經(jīng)獨立交織的符號而產(chǎn)生的符號劃分為初始傳輸子信息包(或第一傳輸子信息包)141、初級重傳子信息包(或第二傳輸子信息包)142、和次級重傳子信息包(或第三傳輸信息包)143，并將它們分別用于初始傳輸、初級重傳和次級重傳。在初始傳輸所傳輸?shù)淖有畔ń?jīng)編碼的交織后的符號U 131和經(jīng)編碼的交織后的第一奇偶校驗符號對V0/V0’132的一部分。因此，當忽略交織并僅考慮傳輸符號類型時，在初始傳輸期間傳輸組成冗余的經(jīng)編碼的系統(tǒng)符號131和第一奇偶校驗符號對132的一部分。在初級重傳期間傳輸組成冗余的第一奇偶校驗符號對132的一部分，并且在次級重傳期間傳輸兩者都組成冗余的第一奇偶校驗符號對132的剩余部分和第二奇偶校驗符號對133的一部分。
現(xiàn)在將對交織過程作描述。
圖2A至2C是闡明傳統(tǒng)的CDMA系統(tǒng)中所執(zhí)行的交織過程的圖解。現(xiàn)在將參考圖2A至2C描述傳統(tǒng)的CDMA系統(tǒng)中所執(zhí)行的交織過程。
圖2A是闡明將輸入至塊交織器的數(shù)據(jù)的輸入順序的圖解。如圖2A中所闡明的，如果確定了將要被交織的所輸入的經(jīng)編碼的符號的總大小，交織器使用下文的方程(1)確定它們的輸入符號的大小，以接收輸入符號。
經(jīng)編碼的符號的總大?。絉×2M.......(1)在方程(1)中，塊的水平大小由2M表示，以及塊的垂直大小由R表示。如方程(1)中所示，將水平大小固定為2的指數(shù)冪，并確定R的值，以致應(yīng)將2的指數(shù)冪最大化。
例如，如果經(jīng)編碼的系統(tǒng)符號U 111的大小N為3072，在以2的指數(shù)冪所表達的值之中的最大值為210。因此，R的值變?yōu)?(R＝3)。即，如果根據(jù)方程(1)，輸入符號的大小為3072，則第一塊交織器121具有為3×210的大小。
因為與經(jīng)編碼的系統(tǒng)符號U 111相比，從Turbo編碼器100所輸出的第一奇偶校驗符號對112和第二奇偶校驗符號對113大小為兩倍，考慮方程(1)，第二塊交織器122和第三塊交織器123的大小表達為3×211。即，確定大小以致R＝3及M＝11。
對于這個大小，輸入順序確定為如圖2A中所示。更特別地，當將塊劃分為行和列時，行的數(shù)目為R，以及列的數(shù)目為2M。因此，交織器以從左至右的方向?qū)⒔?jīng)編碼的符號輸入至R行之中的第一行211，并且在以經(jīng)編碼的符號完全填滿第一行211之后，以從左至右的方向?qū)⒔?jīng)編碼的符號輸入至下一行212。重復這個過程直到以經(jīng)編碼的符號填滿了所有的R行。
在以這種方式用輸入符號填滿了所有的R行之后，塊交織器在位反向排序(BRO)的基礎(chǔ)上執(zhí)行列置換。這將參考圖2B描述。圖2B是闡明在塊交織器中，在BRO的基礎(chǔ)上確定列位置的過程的圖解。
BRO交織過程包括a)將指示列順序的十進制數(shù)轉(zhuǎn)變成為M-位數(shù)二進制數(shù)；b)BRO-排序二進制數(shù)；c)將BRO-排序后的二進制數(shù)重新轉(zhuǎn)變成為十進制數(shù)；以及d)將相應(yīng)列中的所有符號移位至由十進制數(shù)所指示的列。
現(xiàn)在將對BRO交織過程的例子作描述。假設(shè)M＝11，如果第一列是3rd列，則第一列的順序能夠以二進制數(shù)′00000000011′表達。如果二進制數(shù)′00000000011′經(jīng)歷BRO排序，則BRO-排序后的二進制數(shù)變?yōu)椤?1000000000′。如果將BRO-排序后的二進制數(shù)′11000000000′重新移位成為十進制數(shù)，則十進制數(shù)變?yōu)?536。結(jié)果，3rd列中的所有符號都移位至1536th列。相反，1536th列移位至3rd列。如圖2B中所示，表達這個過程，以致BRO(1)＝2M/2以及BRO(1)＝(2M/4)，...
在BRO的基礎(chǔ)上執(zhí)行了列置換之后，塊交換器輸出相應(yīng)的符號。參看圖2C，將對BRO-排序后的符號的輸出順序作描述。圖2C是闡明在基于BRO列置換之后，塊交織器中的符號的輸出(讀取)順序的圖解。
如圖2C中所闡明的，逐列輸出符號。即，盡管逐行寫入(存儲)符號，但逐列讀取(輸出)符號。當以從左至右的方向指明列為0th列、1th列、2th列、...時，從0th列的頂部至底部輸出符號。即，以參考數(shù)字220、221、222、223、...、224、225所表示的列的順序輸出數(shù)據(jù)。
在被傳輸之前，根據(jù)預(yù)定的調(diào)制方法調(diào)制通過串行合并經(jīng)編碼的交織后的符號所產(chǎn)生的符號。調(diào)制方法可能包括正交相移鍵控(QPSK)、8相移鍵控(8PSK)和16正交幅度調(diào)制(16QAM)。根據(jù)用于調(diào)制的調(diào)制方法，在符號可靠性上，調(diào)制符號彼此不同。實際上，在8PSK或16QAM中，在可靠性上，經(jīng)調(diào)制的位彼此不同。例如，如果在被傳輸之前，將3個經(jīng)交織的位‘b0，b1，b2’映射到一個8PSK符號，則在可靠性上，符號‘b0，b1，b2’彼此不相等。即，在可靠性上，符號b2低于符號b0和b1。另外，如果在被傳輸之前，將4個經(jīng)交織的位‘b0，b1，b2，b3’映射到一個16QAM符號，則在可靠性上，符號b1和b3低于符號b0和b2。依賴于映射方法確定可靠性。盡管能夠通過更改映射方法提高低-可靠性位位置，映射方法的更改可能引起其它符號位置的可靠性的降低。即，總是存在一些其傳輸可靠性低于其它位的那個的映射后的位。
在這種情形，如果將由傳統(tǒng)的交織器交織后的位映射到調(diào)制符號，則可以將鄰近的位映射到具有相同可靠性的位置。結(jié)果，在特殊的間隔中，可以將位映射到高可靠性位置，且在另一個間隔中，映射到低可靠性位置，使信道編碼性能變壞。因此，在高速數(shù)據(jù)傳輸中，由于低可靠性符號，可能頻繁地發(fā)布重新傳輸請求。不能支持重新傳輸?shù)姆?wù)，例如廣播服務(wù)，遭受QoS惡化。另外，重新傳輸請求的可能發(fā)布可能導致服務(wù)延遲和信道資源效率的減少。
相應(yīng)地，存在用于在移動通信系統(tǒng)中交織信道的改進的設(shè)備和方法的需要。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的實施例的一個目的是，提供一種用于考慮調(diào)制方案，執(zhí)行交織的設(shè)備和方法。
本發(fā)明的實施例的另一個目的是，提供一種能夠提高符號的平均可靠性的方法。
本發(fā)明的實施例的另一個目的是，提供一種考慮能夠?qū)⒔?jīng)調(diào)制的位映射到具有不同的可靠性的位位置的可能性，能夠提高信道編碼性能的交織設(shè)備和方法。
本發(fā)明的實施例的另一個目的是，提供一種能夠通過安全地傳輸符號而減少重新傳輸請求的交織設(shè)備和方法。
本發(fā)明的實施例的另一個目的是，提供一種能夠通過提高符號的可靠性而提高質(zhì)量服務(wù)(QoS)的交織設(shè)備和方法。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于在通信系統(tǒng)中交織由Turbo編碼器所編碼的符號的方法，該通信系統(tǒng)使用Turbo編碼器將傳輸信息編碼成為經(jīng)編碼的系統(tǒng)符號和至少一個奇偶校驗符號對，并在傳輸之前使用第二或更高的調(diào)制階映射經(jīng)編碼的符號。該方法包括在x、y和z軸的三維平面上，定義調(diào)制階為z軸的大小R；考慮z軸的大小R，確定x軸的大小，以致傳輸信息的物理包大小具有為2M的最大值；并確定y軸的大小K，以致大小K滿足物理包大小。順序地接收經(jīng)編碼的符號，且根據(jù)x、y和z軸的大小三維地存儲所接收到的經(jīng)編碼的符號。存儲步驟包括選擇在其中存儲初始符號的x-y平面；從在其中將要存儲初始符號的一個特殊的位置起，以y軸的方向，在三維平面上的x-z平面中順序地存儲經(jīng)編碼的符號；在以y軸的方向存儲經(jīng)編碼的符號完成之后，從該特殊的位置起以x軸的方向移位，并然后重復順序存儲步驟；以及在所選擇的x-y平面中存儲經(jīng)編碼的符號完成之后，在z軸的方向中選擇下一個x-y平面，并重復順序存儲和移位步驟；在存儲從Turbo編碼器中所接收到的經(jīng)編碼的符號完成之后，關(guān)于每個x-z平面，分別在經(jīng)編碼的系統(tǒng)符號和奇偶校驗符號對上，獨立地執(zhí)行循環(huán)移位。循環(huán)移位步驟包括使用方程(K×c+k)mod R，根據(jù)將要傳輸?shù)慕?jīng)編碼的符號的大小和傳輸?shù)臄?shù)目，循環(huán)移位經(jīng)編碼的系統(tǒng)符號；以及使用方程floor(K×c+k)/D}mod R，循環(huán)移位組成將要傳輸?shù)慕?jīng)編碼的符號的剩余大小的冗余符號；在其中如果組成將要傳輸?shù)慕?jīng)編碼的符號的剩余大小的冗余符號的數(shù)目與組成奇偶校驗符號對的符號的數(shù)目的比率滿足1/n，這里n＝1，2，4，8，16，…，則將D的值設(shè)置為K×n，且如果比率具有為m/p的值，則將1/n的值設(shè)置為最接近于m/p的值的一個值，并將D的值設(shè)置為通過以K乘值n所獲得的值；在獨立的循環(huán)移位完成之后，將y-z平面劃分為列，并通過位反向排序(BRO)將列重新排序；以及根據(jù)將要輸出的經(jīng)編碼的符號的數(shù)目，從將要輸出的在x、y和z軸中經(jīng)重新排序的符號中，選擇x-z平面，確定所選擇的x-z平面上的y-z列的輸出順序，并以z軸的方向順序地輸出所確定的列的每一個中的符號。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種用于在通信系統(tǒng)中交織由Turbo編碼器所編碼的符號的設(shè)備，該通信系統(tǒng)使用Turbo編碼器將傳輸信息編碼成為經(jīng)編碼的系統(tǒng)符號和至少一個奇偶校驗符號對，并在傳輸之前使用第二或更高的調(diào)制階映射經(jīng)編碼的符號。該設(shè)備包括交織器控制器，用于接收關(guān)于將要傳輸?shù)奈锢戆拇笮?、傳輸時隙的數(shù)目和調(diào)制階的信息，在x、y和z軸的三維平面上，定義調(diào)制階為z軸的大小R，考慮z軸的大小R，確定x軸的大小，以致傳輸信息的物理包大小具有為2M的最大值，確定y軸的大小K，以致大小K滿足物理包大小，將經(jīng)編碼的符號存儲在三維交織器中，并控制交織和輸出操作。信道交織器順序地接收經(jīng)編碼的符號，在交織器控制器的控制下，根據(jù)x、y和z軸的大小，選擇在其中將要存儲初始符號的x-y平面。信道交織器也從在其中將要存儲初始符號的一個特殊的位置起，以y軸的方向，在三維平面上的x-z平面中順序地存儲所接收到的符號。在以y軸的方向存儲經(jīng)編碼的符號完成之后，信道交織器從該特殊的位置起以x軸的方向移位，并重復地順序地存儲所接收到的符號。在所選擇的x-y平面中存儲經(jīng)編碼的符號完成之后，信道交織器在z軸的方向中選擇下一個x-y平面，并通過上述過程的重復在三維平面中存儲所有的所接收到的符號。信道交織器也關(guān)于每個x-z平面區(qū)別經(jīng)編碼的系統(tǒng)符號和奇偶校驗符號對，使用方程(K×c+k)mod R，根據(jù)將要傳輸?shù)慕?jīng)編碼的符號的大小和傳輸?shù)臄?shù)目，循環(huán)移位經(jīng)編碼的系統(tǒng)符號；使用方程floor{(K×c+k)/D}mod R，確定循環(huán)移位模式，并且如果組成將要傳輸?shù)慕?jīng)編碼的符號的剩余大小的冗余符號的數(shù)目與組成奇偶校驗符號對的符號的數(shù)目的比率滿足1/n，這里n＝1，2，4，8，16，…，則將D的值設(shè)置為K×n。如果比率具有為m/p的值，則信道交織器將1/n的值設(shè)置為最接近于m/p的值的一個值，并將D的值設(shè)置為通過以K乘值n所獲得的值。在獨立的循環(huán)移位完成之后，信道交織器將y-z平面劃分為列，并通過位反向排序(BRO)將列重新排序，根據(jù)將要傳輸?shù)慕?jīng)編碼的符號的數(shù)目，從將要輸出的在x、y和z軸中經(jīng)重新排序的符號中，選擇x-z平面。信道交織器確定所選擇的x-z平面上的y-z列的輸出順序，并以z軸的方向順序地輸出所確定的列的每一個中的符號。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種用于在通信系統(tǒng)中交織由Turbo編碼器所編碼的符號的方法，該通信系統(tǒng)使用Turbo編碼器將傳輸信息編碼成為經(jīng)編碼的系統(tǒng)符號和至少一個奇偶校驗符號對，并在傳輸之前使用第二或更高的調(diào)制階映射經(jīng)編碼的符號。該方法包括使用方程(K×c+k)mod R，循環(huán)移位由Turbo編碼器所編碼的符號之中的系統(tǒng)符號；以及使用方程floor{(K×c+k)/D}mod R，循環(huán)移位組成將要傳輸?shù)慕?jīng)編碼的符號的剩余大小的冗余符號；在其中K表示在三維平面中所存儲的符號的高度，c表示列指標，k表示具有為0，1，…的值的平面指標，R表示調(diào)制階，mod表示模操作，floor x表示指示不大于x的最大的整數(shù)的函數(shù)，以及D表示依賴于將要傳輸?shù)姆柕臄?shù)目而確定的參數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種用于在通信系統(tǒng)中交織由Turbo編碼器所編碼的符號的設(shè)備，該通信系統(tǒng)使用Turbo編碼器將傳輸信息編碼成為經(jīng)編碼的系統(tǒng)符號和至少一個奇偶校驗符號對，并在傳輸之前使用第二或更高的調(diào)制階映射經(jīng)編碼的符號。該設(shè)備包括交織器控制器，用于執(zhí)行使用方程(K×c+k)mod R，依賴于將要傳輸?shù)奈锢戆拇笮?、傳輸時隙的數(shù)目、和調(diào)制階，循環(huán)移位由Turbo編碼器所編碼的符號之中的系統(tǒng)符號，以及使用方程floor{(K×c+k)/D}mod R，循環(huán)移位組成將要傳輸?shù)慕?jīng)編碼的符號的剩余大小的冗余符號的控制操作；以及交織器，用于在交織器控制器的控制下循環(huán)移位輸入符號；在其中K表示在三維平面中所存儲的符號的高度，c表示列指標，k表示具有為0，1，…的值的平面指標，R表示調(diào)制階，mod表示模操作，floor x表示指示不大于x的最大的整數(shù)的函數(shù)，以及D表示依賴于將要傳輸?shù)姆柕臄?shù)目而確定的參數(shù)。


當結(jié)合附圖，從下列詳細描述中，本發(fā)明的示范性實施例的上述和其它目的、特點和優(yōu)點將變得更加明顯，其中圖1是闡明用于在CDMA移動通信系統(tǒng)中通過編碼和交織傳輸信息而配置經(jīng)編碼的傳輸符號的方法的概念性的圖解；圖2A是闡明將要被輸入至塊交織器的數(shù)據(jù)的輸入順序的圖解；圖2B是闡明塊交織器中在位反向排序(BRO)的基礎(chǔ)上，確定列位置的過程的圖解；圖2C是闡明在基于BRO的列置換之后，塊交織器中的符號的輸出順序的圖解；圖3是針對根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的三維交織的描述，闡明用于存儲經(jīng)編碼的符號的示范性結(jié)構(gòu)的圖解。
圖4A是闡明根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的存儲用于三維交織的符號的過程的圖解；圖4B是關(guān)于根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的用于三維交織的循環(huán)移位符號的方法的描述的圖解；圖4C是闡明根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的用于BRO-移位三維交織符號的方法的圖解；圖4D是闡明根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的三維交織符號的輸出順序的圖解；圖5是闡明根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的用于執(zhí)行三維交織的設(shè)備的框圖；和圖6是闡明根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的三維交織操作的流程圖；遍及繪圖，相同的參考數(shù)字將理解為指向相同的元素、特點和結(jié)構(gòu)。
具體實施例方式
現(xiàn)在將參考附圖詳細地描述本發(fā)明的示范性實施例。在下列描述中，為清楚和簡明起見，已省略了結(jié)合于此的已知功能和配置的詳細描述。
圖3是針對根據(jù)本發(fā)明的實施例的三維交織的描述，闡明用于存儲經(jīng)編碼的符號的示范性結(jié)構(gòu)的圖解。參考圖3，現(xiàn)在將對根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的用于配置用于三維交織的經(jīng)編碼的符號的方法作描述。
在根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的三維交織方法中，經(jīng)編碼的符號的大小依賴于x軸、y軸和z軸的大小。因此，將要交織的經(jīng)編碼的符號的總大小表達為經(jīng)編碼的符號的總大?。?M×R×K.......(2)在方程(2)中，水平大小(列的數(shù)目，或者組成x軸的符號的數(shù)目)由2M表示，且垂直大小(行的數(shù)目，或組成z軸的符號的數(shù)目)由R表示。在方程(2)中，與在其中確定R的值以致關(guān)于經(jīng)編碼的符號的大小的表達應(yīng)該將2的指數(shù)冪最大化的傳統(tǒng)技術(shù)相比，將R的值設(shè)置為調(diào)制階。因此，對于8PSK，R＝3，以及對于16QAM，R＝4。
如果將R設(shè)置為調(diào)制階，確定三維塊的高度，以致將其與將要交織的符號的大小匹配。即，將列的數(shù)目固定為2M，且通過調(diào)節(jié)K的值，能夠?qū)⒎柕目倲?shù)目與將要交織的符號的大小匹配。例如，假設(shè)將16QAM用于塊大?。?072，能夠設(shè)置參數(shù)，以致R＝4，K＝3以及M＝8。在這種情形，在傳統(tǒng)的二維塊交織器中，對于R＝4，列的數(shù)目應(yīng)該為768(＝3072/4)。然而，768不能表達為2M。
在圖3中，參考數(shù)字311，321，331，341，351和361指示存儲將要交織的符號的位置，或者將要交織的符號。即，組成方程(2)的內(nèi)塊中的六面體中的每一個都變成一個符號存儲位置或一個符號。參考圖4A至4D，現(xiàn)在將對在其中關(guān)于三維交織，將符號存儲和交織的過程作描述。
圖4A是闡明根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的存儲用于三維交織的符號的過程的圖解。參考圖4，將詳細描述根據(jù)本發(fā)明的實施例對于三維交織的存儲符號的過程。
圖4A闡明從圖3中所示的所有塊中所選擇的z軸上的第一行。連同三維塊中的y軸一起示出第一行。在圖4A中，在z軸上的第一行中以y軸的從頂部至底部的方向輸入(寫入)符號。即，以這樣的方式存儲符號，以致第一個符號存儲在位置311、下一個符號存儲在位置312、以及下一個符號存儲在位置313。以這種方式，y軸上的最后一個符號存儲在位置314。這個符號存儲順序由箭頭411表示。在以箭頭411的方向存儲了符號之后，在下一個位置321存儲符號。類似地，以箭頭412的方向存儲接下來的符號。在以箭頭412的方向存儲了所有的符號之后，從下一個位置331以箭頭413的方向存儲符號。
現(xiàn)在將假設(shè)當以方向411、412和413存儲符號時，對x-z平面作描述。符號存儲方向由粗點線421示出。因為高度為K，如果選擇了一列，則以y軸的從頂部至底部的方向在該列中寫入K個符號。這個過程重復2M次。在以前述方式在x-y平面的一個中完全存儲了符號之后，在下一個x-y平面中存儲符號。參考圖3描述x-y平面的順序，首先選擇x-y平面311、321和331，并接下來選擇x-y平面341、351和361。以這種方式，存儲數(shù)據(jù)直到以數(shù)據(jù)完全填滿三維塊。
此后，三維符號經(jīng)歷循環(huán)移位操作。圖4B是關(guān)于根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的用于關(guān)于三維交織的循環(huán)移位符號的方法的描述的圖解。參考圖4B，現(xiàn)在將對根據(jù)本發(fā)明的實施例的循環(huán)移位操作作描述。
在符號輸出的描述之后，將詳細地描述在本發(fā)明的示范性實施例中使用循環(huán)移位的原因。首先將對符號的循環(huán)移位的操作作描述。如圖4B中所示，循環(huán)移位操作確定順序或列，并然后在該列的每一個上執(zhí)行循環(huán)移位。本發(fā)明的示范性實施例通過執(zhí)行模-R操作實現(xiàn)循環(huán)移位。即，對于R＝4，0th至3th列的順序經(jīng)歷連續(xù)變換。更進一步，在本發(fā)明的示范性實施例中，就循環(huán)移位模式而言，經(jīng)編碼的系統(tǒng)符號111不同于第一奇偶校驗符號對112和第二奇偶校驗符號對113。經(jīng)編碼的系統(tǒng)符號111的循環(huán)移位模式如方程(3)定義，且第一奇偶校驗符號對112和第二奇偶校驗符號對113的循環(huán)移位模式如方程(4)定義。
經(jīng)編碼的系統(tǒng)符號的循環(huán)移位模式＝(K×c+k)mod R.....(3)奇偶校驗符號的循環(huán)移位模式＝floor{(K×c+k)/D}mod R.....(4)在方程(3)和方程(4)中，K表示三維塊的高度，以及R表示調(diào)制階。另外，c表示列指標，即，相應(yīng)列的順序，以及k表示相應(yīng)于y軸上的x-z平面的指標。因此，為了確定關(guān)于奇偶校驗符號對的循環(huán)移位模式，必須確定D的值。即，D變?yōu)橛糜诖_定循環(huán)移位模式的參數(shù)。用于根據(jù)方程(3)或方程(4)執(zhí)行循環(huán)移位的方法以由參考數(shù)字431至434所示的方式執(zhí)行z軸循環(huán)移位。即，對于循環(huán)移位值＝0，不執(zhí)行循環(huán)移位。對于循環(huán)移位值＝1，逐個向下移位符號且底部的符號移位至頂部。對于循環(huán)移位置＝2，頂部的符號向下移位至第二符號位置，第三符號移位至第一符號位置，以及第四符號移位至第二符號位置。應(yīng)該注意到，這個符號移位操作僅在y軸上的相應(yīng)的x-z平面中執(zhí)行，以及根據(jù)方程(3)或方程(4)執(zhí)行其它x-z平面中的符號移位操作。根據(jù)前述方法完成循環(huán)移位。在用于輸出調(diào)制符號的方法的描述之后，將詳細地描述執(zhí)行這樣的循環(huán)移位操作的原因。
接下來，經(jīng)循環(huán)移位后的符號經(jīng)歷BRO移位操作。圖4C是闡明根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于BRO-移位三維交織符號的方法的圖解。參考圖4C，現(xiàn)在將對根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于BRO-移位三維交織符號的方法作描述。
如上文所描述的，BRO交織過程包括a)將指示列順序的十進制數(shù)轉(zhuǎn)變成為M-數(shù)位二進制數(shù)；b)BRO-排序二進制數(shù)；c)將BRO-排序后的二進制數(shù)重新轉(zhuǎn)變成為十進制數(shù)；d)將相應(yīng)列中的所有符號移位至由十進制數(shù)所指示的列在步驟a)，列的順序如圖4C中所示而確定。即，當將三維塊劃分成為y-z平面時，組成平面的每一個的一組符號變?yōu)橐涣?。在步驟a)，將指示列的順序的十進制數(shù)轉(zhuǎn)變成為二進制數(shù)。在步驟b)，BRO-排序二進制數(shù)。在步驟c)，將BRO-排序后的二進制數(shù)重新轉(zhuǎn)變成為十進制數(shù)。在步驟d)，將相應(yīng)列中的所有符號移位至由十進制數(shù)所指示的列。在圖4C中，提供箭頭451、452和453，以描述如何移位(置換)列。
在BRO的基礎(chǔ)上執(zhí)行列置換之后，塊交織器輸出相應(yīng)的符號。參考圖4D，現(xiàn)在將對BRO-排序后的符號的輸出順序作描述。圖4D是闡明根據(jù)本發(fā)明的實施例的三維交織符號的輸出順序的圖解。
參考圖4D，符號輸出過程包括1)在未輸出的x-z平面之中選擇最上端的x-z平面；2)從第一列起，順序地輸出所選擇的平面上的列；3)從頂行起，輸出相應(yīng)列中的符號；以及4)在輸出了所選擇的x-z平面上的所有的符號之后，選擇下一個最上端的x-z平面。
圖4D中的箭頭461至464指示步驟3)，箭頭470指示步驟2)，以及箭頭480指示步驟4)。
現(xiàn)在將對當以上述方式輸出符號時，執(zhí)行循環(huán)移位的原因作詳細的描述，并對執(zhí)行循環(huán)移位的操作作詳細描述。如上文所描述的，在三維交織塊中，將由z軸所表示的水平大小(行的數(shù)目)設(shè)置為調(diào)制階，以致將從交織器所輸出的列映射到一個調(diào)制符號。作為例子，將關(guān)于16QAM給出其描述。因為16QAM具有第四調(diào)制階，R具有為4的值(R＝4)。因此，以四個單獨的位s0、s1、s2和s3表達從交織器所輸出的位于一列中的四個符號。將四個位s0、s1、s2和s3映射到一個16QAM調(diào)制符號。
如上文所描述的，在16QAM調(diào)制符號中，s1和s3位于高可靠性位置，而s0和s2位于低可靠性位置。因此，如果在無循環(huán)移位過程的情況下實施交織器，則在調(diào)制符號中，總是將s0所位于的第一行和s2所位于的第三行映射到低可靠性位置。因為從最頂部的x-z平面將經(jīng)編碼的符號輸入至交織器中，總是將y軸上相同位置中的符號映射到低可靠性位置。相反，s1和s3分別位于的第二和第四列總是具有高可靠性。
因此，相反地要求，由于交織之后所執(zhí)行的信道編碼的特征，應(yīng)該均勻地分配符號可靠性，以提供高性能。因而，通過采用循環(huán)移位方法，本發(fā)明的示范性實施例能夠解決這樣的問題。
現(xiàn)在將對根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的循環(huán)移位過程作詳細的描述。根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的循環(huán)移位過程循環(huán)移位位于一列中的四個不同的經(jīng)編碼的符號的位置。如上文所描述的，關(guān)于16QAM，將經(jīng)編碼的符號s0、s1、s2和s3映射到一個調(diào)制符號，且它們都位于相同的列。因此，如果關(guān)于經(jīng)編碼的符號，循環(huán)移位值，即，循環(huán)移位的數(shù)目為0，則循環(huán)移位后的經(jīng)編碼的符號的位置或輸出順序維持為s0、s1、s2和s3。如果循環(huán)移位值，即，循環(huán)移位的數(shù)目為1，則循環(huán)移位后的經(jīng)編碼的符號的位置或輸出順序變?yōu)閟3、s0、s1和s2。即，s3位于第一行，而s2位于第四行。類似地，如果循環(huán)移位值為2，則循環(huán)移位后的經(jīng)編碼的符號的位置或輸出順序變?yōu)閟2、s3、s0和s1，以及如果循環(huán)移位值為3，則循環(huán)移位后的經(jīng)編碼的符號的位置或輸出順序變?yōu)閟1、s2、s3和s0。
通過以這種方式在列上執(zhí)行循環(huán)移位不同的次數(shù)，將位于相同列中的位移位到另一列。這意味著將經(jīng)編碼的符號映射到調(diào)制符號中具有不同可靠性的位置。
如參考方程(3)所描述的，在交織經(jīng)編碼的系統(tǒng)符號111中執(zhí)行模-R操作，因為對于R＝4，就輸出順序而言，執(zhí)行循環(huán)移位四次等于執(zhí)行循環(huán)移位一次。由于相同的原因，甚至在方程(4)中，也執(zhí)行模-R操作。即，在交織經(jīng)編碼的系統(tǒng)符號111中，依照方程(3)，根據(jù)y軸上的層面指標和x軸上的列指標，執(zhí)行循環(huán)移位。
接下來，將對用于周期移位相應(yīng)于冗余的奇偶校驗符號對112和113的方法作描述。對于奇偶校驗符號對112和113，與方程(3)中未使用的參數(shù)D的使用一起使用floor函數(shù)。floor函數(shù)定義為floor x＝不大于x的最大整數(shù).......(5)使用方程(5)的floor函數(shù)的原因是由傳輸子信息包的大小引起的。這將返回參考圖1而描述。即，在初始傳輸、初級重傳和次級重傳，關(guān)于一個時隙而傳輸?shù)囊粋€子信息包包括不同內(nèi)容的符號。即，在初始傳輸期間，傳輸包括所有的經(jīng)編碼的系統(tǒng)符號131和第一奇偶校驗符號對132的一部分的子信息包。換句話說，僅傳輸冗余部分的一部分。因為僅傳輸經(jīng)交織的冗余的先導部分，其相當于在解交織過程中，在傳輸之前刪截連續(xù)符號之中的一些符號。
因此，如果將循環(huán)移位的數(shù)目順序地設(shè)置為0，1，2，3，0，1，2，3，...，則在刪截偶數(shù)位的假設(shè)上實際所傳輸?shù)姆杻H包括1st符號，3rd符號，5th符號，7th符號，...。結(jié)果，其相當于將循環(huán)移位的數(shù)目設(shè)置為1，3，1，3...。當以這種方式通過循環(huán)移位將鄰近的位轉(zhuǎn)變成為調(diào)制符號時，將鄰近的位映射到具有相同可靠性的位置。結(jié)果，在被傳輸之前，連續(xù)地將位在特殊的間隔中映射到高可靠性的位置，而在另一個間隔中映射到低可靠性的位置，因而使信道編碼性能變壞。
即，當傳輸一個奇偶校驗符號對的1/2(一個冗余塊的1/2)，而刪截剩余的1/2時，能夠?qū)⒀h(huán)移位的數(shù)目設(shè)置為0，0，1，1，2，2，3，3，...。如果以這種方式設(shè)置循環(huán)移位的數(shù)目，即使僅傳輸奇數(shù)的符號，則也將關(guān)于這個符號的循環(huán)移位的數(shù)目設(shè)置為0，1，2，3，...，從而允許鄰近的位具有不同的可靠性。特別地，如果將ith符號映射到高可靠性的位置，則將(i+1)th符號映射到低可靠性位置，保證均一的可靠性分布。因此，為了滿足均一的可靠性分布要求，本發(fā)明的示范性實施例根據(jù)方程(4)設(shè)置關(guān)于每個奇偶校驗符號對的循環(huán)移位的數(shù)目。相應(yīng)地，能夠依賴于所傳輸?shù)拿總€奇偶校驗符號對的量確定D的值，并且如果傳輸奇偶校驗符號對的1/2，則將D的值設(shè)置為2(D＝2)。即，在方程(4)中，循環(huán)移位的數(shù)目依賴于D的值。
因此，當傳輸一個奇偶校驗符號對的1/4而刪截剩余的3/4時，能夠?qū)⒀h(huán)移位的數(shù)目設(shè)置為0，0，0，0，1，1，1，1，2，2，2，2，3，3，3，3，...。結(jié)果，即使傳輸每4th符號或者僅傳輸奇數(shù)的符號，關(guān)于每個符號的循環(huán)移位的數(shù)目變?yōu)?，1，2，3，...，允許鄰近的符號具有不同的可靠性。在這種情形，將D的值設(shè)置為4(D＝4)。
現(xiàn)在將對用于根據(jù)所傳輸?shù)娜哂嗟牧?，即，所傳輸?shù)囊粋€奇偶校驗符號對的量，而設(shè)置D的值的方法作詳細的描述。
如果傳輸一個奇偶校驗符號對的1/n，而刪截剩余的(n-1)/n，則將D的值設(shè)置為K×n，其中n＝1，2，4，8，16，...。
然而，通過簡單地傳輸僅奇偶校驗符號對的1/n而刪截奇偶校驗符號對的剩余的(n-1)/n，不能完全地傳輸一個奇偶校驗符號對。即，對于n＞m，可以傳輸一個奇偶校驗符號對的m/n，而可以刪截剩余的(n-m)/n。在這種情形，例如，可以傳輸一個奇偶校驗符號對的7/16，而可以刪截剩余的9/16。這樣的不規(guī)則的傳輸模式使找到用于確定循環(huán)移位模式的D的值變得困難。
對于不規(guī)則的傳輸模式，本發(fā)明的示范性實施例將用于確定循環(huán)移位模式的D的值設(shè)置為K×n，以致其大于一個奇偶校驗符號對的所傳輸?shù)牟糠值谋嚷剩罱咏?/n。即，對于7/16，因為最接近于1/n的值為1/2，確定用于傳輸一個奇偶校驗符號對的1/2的D的值作為用于傳輸一個奇偶校驗符號對的7/16的D的值。在這種情形，實際上，對于7/16，D的值變?yōu)?(D＝2)。以這種方式確定D的值的原因是因為選擇為最理想的類型的最接近于1/n的值是更可取的。另外，1/n必須大于m/n，因為能夠假設(shè)刪截奇偶校驗符號對增加的剩余部分。
然而，可選擇地，能夠假設(shè)刪截奇偶校驗符號對減少的剩余部分。即，選擇小于m/n且最接近于1/n的值也是可能的。能夠假設(shè)關(guān)于這種情形所刪截的量小于關(guān)于1/n的那個。在前述例子中，如果假設(shè)傳輸量為7/16，則小于7/16且最接近于1/n的值能夠變?yōu)?/4。因此，在這種情形，能夠?qū)的值設(shè)置為K×n＝1×4＝4。即，能夠認為傳輸一個奇偶校驗符號對的1/4而刪截剩余的3/4。在這種情形，能夠解釋為較少地刪截了其較大的量已傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。
可選擇地，能夠并行地執(zhí)行兩種方法。即，選擇最接近于m/n的1/n的值也是可能的。在這種情形，如果m/n＞1/n，則假設(shè)關(guān)于m/n所刪截的位的數(shù)目小于關(guān)于1/n所刪截的位的數(shù)目，且如果m/n＜1/n，則假設(shè)關(guān)于m/n所刪截的位的數(shù)目大于關(guān)于1/n所刪截的位的數(shù)目。
為方便起見，現(xiàn)在將對所選擇的前述方法的一個作描述。在這里假設(shè)當不規(guī)則地傳輸，即，不以1/n的形式傳輸一個奇偶校驗符號對的一部分時，在確定m/n的值中，對于大于m/n且最接近于m/n的1/n，將D的值設(shè)置為以K所乘的一個值。
表1闡明高速率分組數(shù)據(jù)(HRPD)系統(tǒng)中可利用的基于數(shù)據(jù)速率和信息包大小的交織規(guī)則，該系統(tǒng)為關(guān)于數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊粋€高速信息包數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。
表1

如表1中所闡明的，依賴于物理包大小設(shè)置根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的交織參數(shù)R、M、K和D。將分別關(guān)于每個物理包大小作其描述。
對于物理包大?。?048，在初始傳輸所傳輸?shù)娜哂喾柕臄?shù)目為1792。因為一個奇偶校驗符號對包括2048×2＝4096個符號，在初始傳輸所傳輸?shù)娜哂喾柕谋嚷首優(yōu)?792/4096＝7/16。即，僅傳輸了組成一個奇偶校驗符號對的所有冗余符號的7/16。因此，僅傳輸帶有為0，2，4，6，8，10，12，16，18，…的偶數(shù)列號碼的冗余符號，且不傳輸每8th偶數(shù)列。這樣的不規(guī)則的傳輸模式使找到用于確定循環(huán)移位模式的D的值變得困難。因為未經(jīng)傳輸?shù)呐紨?shù)列的數(shù)目是很小的，在這里假設(shè)傳輸所有的偶數(shù)列。在此假設(shè)下，將D的值設(shè)置為2，以致傳輸一個奇偶校驗符號對的1/2而刪截剩余的1/2。
接下來，對于物理包大小＝3072，在初始傳輸所傳輸?shù)娜哂喾柕臄?shù)目為768。在這種情形，因為一個奇偶校驗符號對包括3072×2＝6144個符號，所以在初始傳輸所傳輸?shù)娜哂喾柕谋嚷首優(yōu)?68/6144＝1/8。然而，因為物理包大小3072不能表達為2M，將K的值設(shè)置為3，以致其具有三個層面。即，配置三維塊在y軸上具有三個x-z平面。因此，組成每個層面的每個x-z平面具有1024個符號。在這種情形，不是從一個奇偶校驗符號對而是從一個層面計算在初始傳輸實際所傳輸?shù)娜哂喾柕臄?shù)目。結(jié)果，在初始傳輸實際所傳輸?shù)娜哂喾柕臄?shù)目變?yōu)?68/2048＝3/8。
因此，考慮交織，實際所傳輸?shù)娜哂喾柕牧刑柎a僅包括為0，2，4，8，10，12，16，18，…的偶數(shù)列，且不傳輸每一4th偶數(shù)列。因為實際所傳輸?shù)娜哂喾栵@示不規(guī)則的傳輸模式，以本發(fā)明所提出的前述方法計算用于確定循環(huán)移位模式的參數(shù)D的值。即，因為未經(jīng)傳輸?shù)呐紨?shù)列的數(shù)目是很小的，所以假設(shè)傳輸所有的偶數(shù)列。在此假設(shè)下，考慮K＝3，將D的值設(shè)置為6。盡管在僅傳輸偶數(shù)列的假設(shè)下D的值為2，考慮K＝3，應(yīng)將D的值設(shè)置為6。
然而，循環(huán)移位重復為“0，1，2，0，1，2，”，且假如在16QAM中1st和3rd位置具有高可靠性，能夠認為循環(huán)移位值2和0在性能上相似。如果將D的值設(shè)置為4，則循環(huán)移位值變?yōu)椤?，1，3，2，3，1″。同樣在這種情形，1和3彼此相鄰，且3每隔一個循環(huán)移位值出現(xiàn)。因此，將D的值設(shè)置為6是更可取的。將D的值設(shè)置為4也是可能的方法，因為0和2交替地出現(xiàn)。
表2


表2闡明關(guān)于物理包大?。?072和數(shù)據(jù)速率＝1.8Mbps的交織參數(shù)。表2不同于表1，因為有效代碼率增加到0.59，以提高交織性能。在這種情形，交織參數(shù)R、M、K和D具有表2中所示的值。
參考表2，現(xiàn)在將對關(guān)于物理包大?。?072的交織方法作描述。因為有效代碼率的增加增加了可傳輸?shù)慕?jīng)編碼的符號的數(shù)目，所以在初始傳輸所傳輸?shù)娜哂喾柕臄?shù)目變?yōu)?112。在這種情形，因為一個奇偶校驗符號對包括3072×2＝6144個符號，所以在初始傳輸所傳輸?shù)娜哂喾柕谋嚷首優(yōu)?112/6144＝11/32。然而，因為物理包大小3072不能以2M表達，所以將K的值設(shè)置為3，以致其具有三個層面。即，配置三維塊在y軸上具有三個x-z平面。因此，組成每個層面的每個x-z平面具有1024個符號。在這種情形，不是從一個奇偶校驗符號對而是從一個層面計算在初始傳輸實際所傳輸?shù)娜哂喾柕臄?shù)目。結(jié)果，在初始傳輸實際所傳輸?shù)娜哂喾柕臄?shù)目變?yōu)?112/2048＝33/32。因為最接近于33/32的1/n是n＝1，使用D＝1。
現(xiàn)在將對根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的交織設(shè)備作描述。
圖5是闡明用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的三維交織的設(shè)備的框圖。參考圖5，現(xiàn)在將對用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的實施例的三維交織的設(shè)備的結(jié)構(gòu)和操作作詳細的描述。
根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的設(shè)備包括圖1中所示的Turbo編碼器100。將包括經(jīng)編碼的系統(tǒng)符號111、第一奇偶校驗符號對112和第二奇偶校驗符號對113的從Turbo編碼器100所輸出的經(jīng)編碼的符號輸入到根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的三維交織器512。與圖1中所示的塊交織器一樣，三維交織器512可以包括用于交織經(jīng)編碼的系統(tǒng)符號111的第一交織器，用于交織第一奇偶校驗符號對112的第二交織器，和用于交織第二奇偶校驗符號對113的第三交織器。即，三維交織器512也獨立地交織經(jīng)編碼的系統(tǒng)符號111和第一及第二奇偶校驗符號對112和113。
在交織器控制器511的控制下，三維交織器512執(zhí)行交織。交織器控制器511接收像物理包大小、傳輸時隙的數(shù)目、調(diào)制階等等那樣的信息?；谒邮盏降男畔?，交織器控制器511確定用于三維交織的參數(shù)R、K、M和D。基于參數(shù)的值，交織器控制器511控制三維交織器512的交織操作。稍后將參考圖6作控制操作的詳細描述。
如果設(shè)計三維交織器512，以致一旦給定參數(shù)其能夠自發(fā)地執(zhí)行交織，則能夠以用于存儲映射到每個單獨的情形的參數(shù)值的存儲器代替交織器控制器511。即，存儲器可以存儲以表1或表2的形式的數(shù)據(jù)速率、調(diào)制階、傳輸時隙數(shù)目、和物理包大小，讀取與它們相關(guān)聯(lián)的參數(shù)值，并將所讀取的參數(shù)值輸出至三維交織器512。能夠以該方法的任何一個實現(xiàn)本發(fā)明的實施例。為方便起見，在這里將假設(shè)交織器控制器511接收參數(shù)值并依賴于所接收到的參數(shù)值控制三維交織器512。
在交織器控制器511的控制下交織所接收到的經(jīng)編碼的符號的完成之后，以參考圖4D所描述的方法，三維交織器512將經(jīng)交織后的符號輸出至調(diào)制器513。然后調(diào)制器513根據(jù)預(yù)定的調(diào)制階映射從三維交織器512所輸出的經(jīng)交織后的符號，并輸出經(jīng)調(diào)制后的符號。
圖6是闡明根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的三維交織操作的流程圖。參考圖6，現(xiàn)在將對根據(jù)本發(fā)明的實施例的三維交織過程作詳細的描述。
在步驟600，交織器控制器511接收傳輸數(shù)據(jù)信息。如上文所描述的，數(shù)據(jù)信息可以包括物理包大小、傳輸時隙的數(shù)目、調(diào)制階、數(shù)據(jù)速率等等。在接收到數(shù)據(jù)信息時，在步驟602，交織器控制器511從所接收到的數(shù)據(jù)信息中的調(diào)制階確定參數(shù)R。這是因為，如上文所描述的，依賴于調(diào)制階確定參數(shù)R的值。在確定了參數(shù)R的值之后，在步驟604，交織器控制器511從物理包大小確定參數(shù)K和M的值。因為交織器控制器511已經(jīng)具有有關(guān)將要接收的符號的z軸值的信息，且物理包大小應(yīng)該以2M表達，為了執(zhí)行三維交織，交織器控制器511能夠從數(shù)據(jù)大小中找到使M的值最大化的值。此后，為了將經(jīng)交織后的符號的數(shù)目與符號的總數(shù)目匹配，交織器控制器511確定參數(shù)K的值。
在確定參數(shù)K和M之后，在步驟606，交織器控制器511確定將要傳輸?shù)娜哂辔坏臄?shù)目。換句話說，交織器控制器511確定將要傳輸?shù)钠媾夹ｒ灧柕臄?shù)目。此后，在步驟608，通過以冗余位的總數(shù)目除將要傳輸?shù)娜哂辔坏臄?shù)目，交織器控制器511定義值X。
在步驟610，交織器控制器511確定值X是否滿足1/n。如果在步驟610確定值X滿足1/n，則在步驟612交織器控制器511將參數(shù)D的值設(shè)置為K×n，其中n＝1，2，4，8，16，…，且然后前進至步驟620。
然而，如果在步驟610確定在步驟608所計算的值X不滿足1/n，則在步驟614交織器控制器511選擇最接近于值X的值1/n。盡管作為例子，在圖6中，交織器控制器511選擇最接近于值X的值1/n，交織器控制器511也能夠選擇或者最接近于值X且大于值X的值1/n，或者最接近于值X且小于值X的值1/n。在選擇了最接近于值X的值1/n作為例子之后，在步驟616，交織器控制器511通過以參數(shù)K乘值n確定參數(shù)D的值。
在確定了所有的參數(shù)之后，在步驟620，交織器控制器511將所確定的參數(shù)提供給三維交織器512。此后，在步驟624，在交織器控制器511的控制下，三維交織器512存儲經(jīng)編碼的符號，在經(jīng)編碼的符號上執(zhí)行循環(huán)移位和BRO過程，并輸出經(jīng)交織后的符號。換句話說，三維交織器512執(zhí)行圖4A至4D的交織過程。
如能夠從前述描述所理解的，所提出的三維交織器的使用能夠?qū)Ρ粋鬏斨暗慕?jīng)調(diào)制后的符號的均一的可靠性分布有貢獻。特別地，即使傳輸模式不規(guī)則，本發(fā)明的示范性實施例能夠保證傳輸之前經(jīng)調(diào)制后的符號的均一的可靠性分布，從而增加傳輸效率。
雖然已經(jīng)參考其確定的優(yōu)選實施例示出和描述了本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解到在此可以作出各種各樣的形式和細節(jié)上的改變，而不背離如附屬權(quán)利要求所定義的本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于在通信系統(tǒng)中交織由Turbo編碼器所編碼的符號的方法，該通信系統(tǒng)使用所述Turbo編碼器將傳輸信息編碼成為經(jīng)編碼的系統(tǒng)符號和至少一個奇偶校驗符號對，并在傳輸之前使用第二或更高的調(diào)制階映射所述經(jīng)編碼的符號，所述方法包括步驟在x、y和z軸的三維平面上，定義所述調(diào)制階為所述z軸的大小R，考慮所述z軸的大小R，確定所述x軸的大小，以致所述傳輸信息的物理包大小具有為2M的最大值，并確定所述y軸的大小K，以致所述大小K滿足所述物理包大??；順序地接收所述經(jīng)編碼的符號，且根據(jù)所述x、y和z軸的大小三維地存儲所述接收到的經(jīng)編碼的符號；其中所述存儲步驟進一步包括a)選擇在其中存儲初始符號的x-y平面；b)從在其中將要存儲所述初始符號的一個特殊的位置起，以所述y軸的方向，在所述三維平面上的x-z平面中順序地存儲所述經(jīng)編碼的符號；c)在以所述y軸的方向存儲所述經(jīng)編碼的符號完成之后，從所述特殊位置起以所述x軸的方向移位，并然后重復步驟b)；以及d)在所述選擇的x-y平面中存儲所述經(jīng)編碼的符號完成之后，在所述z軸的方向中選擇下一個x-y平面，并重復步驟b)和c)；在存儲從所述Turbo編碼器中所接收到的所述經(jīng)編碼的符號完成之后，關(guān)于每個x-z平面，分別在所述經(jīng)編碼的系統(tǒng)符號和所述奇偶校驗符號對上，獨立地執(zhí)行循環(huán)移位；其中所述循環(huán)移位步驟包括e)使用方程(K×c+k)mod R，根據(jù)將要傳輸?shù)乃鼋?jīng)編碼的符號的大小和傳輸?shù)臄?shù)目，循環(huán)移位所述經(jīng)編碼的系統(tǒng)符號；以及f)使用方程floor{(K×c+k)/D}mod R，循環(huán)移位組成將要傳輸?shù)乃鼋?jīng)編碼的符號的剩余大小的冗余符號；其中如果組成將要傳輸?shù)乃鼋?jīng)編碼的符號的剩余大小的所述冗余符號的數(shù)目與組成所述奇偶校驗符號對的符號的數(shù)目的比率滿足1/n，這里n＝1，2，4，8，16，...，則將D的值設(shè)置為K×n，且如果所述比率具有為m/p的值，則將1/n的值設(shè)置為最接近于所述m/p的值的一個值，并將所述D的值設(shè)置為通過以K乘所述值n所獲得的值；在所述獨立的循環(huán)移位完成之后，將y-z平面劃分為列，并通過位反向排序(BRO)將所述列重新排序；以及根據(jù)將要傳輸?shù)乃鼋?jīng)編碼的符號的數(shù)目，選擇x-z平面，其中從該x-z平面將要輸出在所述x、y和z軸中經(jīng)重新排序的符號，確定所述選擇的x-z平面上的y-z列的輸出順序，并以所述z軸的方向順序地輸出所述確定的列的每一個中的符號。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中如果組成將要傳輸?shù)乃鼋?jīng)編碼的符號的剩余大小的所述冗余符號的數(shù)目與組成所述奇偶校驗符號對的符號的數(shù)目的所述比率具有為m/p的值，則確定n的值，以致所述m/p的值最接近于1/n且大于1/n。
3.一種用于在通信系統(tǒng)中交織由Turbo編碼器所編碼的符號的設(shè)備，該通信系統(tǒng)使用所述Turbo編碼器將傳輸信息編碼成為經(jīng)編碼的系統(tǒng)符號和至少一個奇偶校驗符號對，并在傳輸之前使用第二或更高的調(diào)制階映射所述經(jīng)編碼的符號，所述設(shè)備包括交織器控制器，用于接收關(guān)于將要傳輸?shù)奈锢戆拇笮　鬏敃r隙的數(shù)目和調(diào)制階的信息，在x、y和z軸的三維平面上，定義所述調(diào)制階為所述z軸的大小R，考慮所述z軸的大小R，確定所述x軸的大小，以致所述傳輸信息的物理包大小具有為2M的最大值，確定所述y軸的大小K，以致所述大小K滿足所述物理包大小，將所述經(jīng)編碼的符號存儲在三維交織器中，并控制交織和輸出操作；和信道交織器，適用于順序地接收所述經(jīng)編碼的符號，在所述交織器控制器的控制下，根據(jù)所述x、y和z軸的大小，選擇在其中將要存儲初始符號的x-y平面，從在其中將要存儲所述初始符號的一個特殊的位置起，以所述y軸的方向，在所述三維平面上的x-z平面中順序地存儲所述接收到的符號；在以所述y軸的方向存儲所述經(jīng)編碼的符號完成之后，從所述特殊位置起以所述x軸的方向移位，并重復地順序地存儲所述接收到的符號；且在所述選擇的x-y平面中存儲所述經(jīng)編碼的符號完成之后，在所述z軸的方向中選擇下一個x-y平面，并通過所述上述過程的重復在所述三維平面中存儲所有的所述接收到的符號；關(guān)于每個x-z平面區(qū)別所述經(jīng)編碼的系統(tǒng)符號和所述奇偶校驗符號對，使用方程(K×c+k)mod R，根據(jù)將要傳輸?shù)乃鼋?jīng)編碼的符號的大小和傳輸?shù)臄?shù)目，循環(huán)移位所述經(jīng)編碼的系統(tǒng)符號；使用方程floor{(K×c+k)/D}mod R，確定循環(huán)移位模式，并且如果組成將要傳輸?shù)乃鼋?jīng)編碼的符號的剩余大小的所述冗余符號的數(shù)目與組成所述奇偶校驗符號對的符號的數(shù)目的比率滿足1/n，這里n＝1，2，4，8，16，...，則將D的值設(shè)置為K×n；且如果所述比率具有為m/p的值，則將1/n的值設(shè)置為最接近于所述m/p的值的一個值，并將所述D的值設(shè)置為通過以K乘所述值n所獲得的值；和在所述獨立的循環(huán)移位完成之后，將y-z平面劃分為列，并通過位反向排序(BRO)將所述列重新排序，根據(jù)將要傳輸?shù)乃鼋?jīng)編碼的符號的數(shù)目，選擇x-z平面，其中從該x-z平面將要輸出在所述x、y和z軸中經(jīng)重新排序的符號，。確定所述選擇的x-z平面上的y-z列的輸出順序，并以所述z軸的方向順序地輸出所述確定的列的每一個中的符號。
4.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中如果組成將要傳輸?shù)乃鼋?jīng)編碼的符號的剩余大小的所述冗余符號的數(shù)目與組成所述奇偶校驗符號對的符號的數(shù)目的所述比率具有為m/p的值，則所述信道交織器確定n的值，以致所述m/p的值最接近于1/n且大于1/n。
5.一種用于在通信系統(tǒng)中交織由Turbo編碼器所編碼的符號的方法，該通信系統(tǒng)使用所述Turbo編碼器將傳輸信息編碼成為經(jīng)編碼的系統(tǒng)符號和至少一個奇偶校驗符號對，并在傳輸之前使用第二或更高的調(diào)制階映射所述經(jīng)編碼的符號，所述方法包括步驟使用方程(K×c+k)mod R，循環(huán)移位由所述Turbo編碼器所編碼的所述符號之中的所述系統(tǒng)符號；以及使用方程floor{(K×c+k)/D}mod R，循環(huán)移位組成將要傳輸?shù)乃鼋?jīng)編碼的符號的剩余大小的冗余符號；其中K表示在三維平面中所存儲的符號的高度，c表示列指標，k表示具有為0，1，...的值的平面指標，R表示調(diào)制階，mod表示模操作，floor x表示指示不大于x的最大的整數(shù)的函數(shù)，以及D表示依賴于將要傳輸?shù)姆柕臄?shù)目而確定的參數(shù)。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中如果將要傳輸?shù)乃鋈哂喾柕臄?shù)目與組成所述奇偶校驗符號對的符號的數(shù)目的比率滿足1/n，這里n＝1，2，4，8，16，...，則將所述參數(shù)D的值設(shè)置為K×n。
7.如權(quán)利要求5所述的方法，其中如果將要傳輸?shù)乃鋈哂喾柕臄?shù)目與組成所述奇偶校驗符號對的符號的數(shù)目的比率具有為m/p的值，則將1/n的值設(shè)置為最接近于所述m/p的值的一個值，并將所述參數(shù)D的值設(shè)置為通過以K乘所述值n所獲得的值。
8.如權(quán)利要求5所述的方法，其中如果將要傳輸?shù)乃鋈哂喾柕臄?shù)目與組成所述奇偶校驗符號對的符號的數(shù)目的比率具有為m/p的值，則確定n的值，以致所述m/p的值最接近于1/n且大于1/n。
9.一種用于在通信系統(tǒng)中交織由Turbo編碼器所編碼的符號的設(shè)備，該通信系統(tǒng)使用所述Turbo編碼器將傳輸信息編碼成為經(jīng)編碼的系統(tǒng)符號和至少一個奇偶校驗符號對，并在傳輸之前使用第二或更高的調(diào)制階映射所述經(jīng)編碼的符號，所述設(shè)備包括交織器控制器，用于執(zhí)行如下控制操作使用方程(K×c+k)mod R，依賴于將要傳輸?shù)奈锢戆拇笮　鬏敃r隙的數(shù)目、和所述調(diào)制階，循環(huán)移位由所述Turbo編碼器所編碼的所述符號之中的所述系統(tǒng)符號，以及使用方程floor{(K×c+k)/D}mod R，循環(huán)移位組成將要傳輸?shù)乃鼋?jīng)編碼的符號的剩余大小的冗余符號；和交織器，用于在所述交織器控制器的控制下循環(huán)移位輸入符號；其中K表示在三維平面中所存儲的符號的高度，c表示列指標，k表示具有為0，1，...的值的平面指標，R表示調(diào)制階，mod表示模操作，floor x表示指示不大于x的最大的整數(shù)的函數(shù)，以及D表示依賴于將要傳輸?shù)姆柕臄?shù)目而確定的參數(shù)。
10.如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中如果將要傳輸?shù)乃鋈哂喾柕臄?shù)目與組成所述奇偶校驗符號對的符號的數(shù)目的比率滿足1/n，這里n＝1，2，4，8，16，...，則所述交織器控制器將所述參數(shù)D的值設(shè)置為K×n。
11.如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中如果將要傳輸?shù)乃鋈哂喾柕臄?shù)目與組成所述奇偶校驗符號對的符號的數(shù)目的比率具有為m/p的值，則將1/n的值設(shè)置為最接近于所述m/p的值的一個值，并將所述參數(shù)D的值設(shè)置為通過以K乘所述值n所獲得的值。
12.如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中如果將要傳輸?shù)乃鋈哂喾柕臄?shù)目與組成所述奇偶校驗符號對的符號的數(shù)目的比率具有為m/p的值，則所述交織器控制器確定n的值，以致所述m/p的值最接近于1/n且大于1/n。
13.一種用于在通信系統(tǒng)中交織由Turbo編碼器所編碼的符號的方法，該通信系統(tǒng)使用所述Turbo編碼器將傳輸信息編碼成為經(jīng)編碼的系統(tǒng)符號和至少一個奇偶校驗符號對，并在傳輸之前使用第二或更高的調(diào)制階映射所述經(jīng)編碼的符號，所述方法包括步驟使用方程floor c/DmodR，循環(huán)移位所述經(jīng)編碼的符號；其中c表示列指標，R表示調(diào)制階，mod表示模操作，以及floor x表示指示不大于x的最大的整數(shù)的函數(shù)；其中如果將要傳輸?shù)娜哂喾柕臄?shù)目與組成所述奇偶校驗符號對的符號的數(shù)目的比率滿足為1/n的值，這里n＝1，2，4，8，16，...，則將D設(shè)置為n；以及如果所述比率具有為m/p的值，則將D設(shè)置為通過將1/n設(shè)置為最接近于m/p的值所獲得的為n的值，或者將D設(shè)置為通過選擇所確定的一個值以致m/p最接近于1/n且大于1/n而獲得的為n的值。
14.一種用于在通信系統(tǒng)中交織由Turbo編碼器所編碼的符號的設(shè)備，該通信系統(tǒng)使用所述Turbo編碼器將傳輸信息編碼成為經(jīng)編碼的系統(tǒng)符號和至少一個奇偶校驗符號對，并在傳輸之前使用第二或更高的調(diào)制階映射所述經(jīng)編碼的符號，所述設(shè)備包括交織器控制器，用于執(zhí)行使用方程floor c/Dmod R，循環(huán)移位所述經(jīng)編碼的符號的控制操作；和交織器，用于在所述交織器控制器的控制下交織所述經(jīng)編碼的符號；其中c表示列指標，R表示調(diào)制階，mod表示模操作，以及floor x表示指示不大于x的最大的整數(shù)的函數(shù)；其中如果將要傳輸?shù)娜哂喾柕臄?shù)目與組成所述奇偶校驗符號對的符號的數(shù)目的比率滿足為1/n的值，這里n＝1，2，4，8，16，...，則將D設(shè)置為n；以及如果所述比率具有為m/p的值，則將D設(shè)置為通過將1/n設(shè)置為最接近于m/p的值所獲得的為n的值，或者將D設(shè)置為通過選擇所確定的一個值以致1/n最接近于m/p且大于m/p而獲得的為n的值。
15.一種用于在通信系統(tǒng)中交織由Turbo編碼器所編碼的符號的設(shè)備，該通信系統(tǒng)使用所述Turbo編碼器將傳輸信息編碼成為經(jīng)編碼的系統(tǒng)符號和至少一個奇偶校驗符號對，并在傳輸之前使用第二或更高的調(diào)制階映射所述經(jīng)編碼的符號，所述設(shè)備包括存儲器，用于存儲用于根據(jù)規(guī)則floor c/Dmod R循環(huán)移位所述經(jīng)編碼的符號的參數(shù)D和R，并輸出相應(yīng)于關(guān)于所述經(jīng)編碼的符號的交織的信息位的大小的值；和交織器，用于根據(jù)從所述存儲器中所輸出的值交織所述經(jīng)編碼的符號；其中c表示列指標，R表示調(diào)制階，mod表示模操作，以及floor x表示指示不大于x的最大的整數(shù)的函數(shù)；其中如果將要傳輸?shù)娜哂喾柕臄?shù)目與組成所述奇偶校驗符號對的符號的數(shù)目的比率滿足為1/n的值，這里n＝1，2，4，8，16，...，則將D設(shè)置為n；以及如果所述比率具有為m/p的值，則將D設(shè)置為通過將1/n設(shè)置為最接近于m/p的值所獲得的為n的值，或者將D設(shè)置為通過選擇所確定的一個值以致1/n最接近于m/p且大于m/p而獲得的為n的值。
16.一種用于在通信系統(tǒng)中交織由Turbo編碼器所編碼的符號的設(shè)備，該通信系統(tǒng)使用所述Turbo編碼器將傳輸信息編碼成為經(jīng)編碼的系統(tǒng)符號和至少一個奇偶校驗符號對，并在傳輸之前使用第二或更高的調(diào)制階映射所述經(jīng)編碼的符號，所述設(shè)備包括存儲器，用于如果將要傳輸?shù)男畔⑽坏臄?shù)目為2048，則存儲在用于根據(jù)floor c/Dmod R的規(guī)則循環(huán)移位所述經(jīng)編碼的下列表格中所給出的參數(shù)，并輸出所述表格中所存儲的所述參數(shù)；和交織器，用于根據(jù)從所述存儲器中所讀取的所述參數(shù)交織從所述2048個信息符號所編碼的符號。
全文摘要
一種在通信系統(tǒng)中交織由Turbo編碼器所編碼的符號的設(shè)備和方法，該通信系統(tǒng)使用Turbo編碼器將傳輸信息編碼成為經(jīng)編碼的系統(tǒng)符號和至少一個奇偶校驗符號對，并在傳輸之前使用第二或更高的調(diào)制階映射經(jīng)編碼的符號。交織器控制器執(zhí)行使用方程(K×c+k)mod R，依賴于將要傳輸?shù)奈锢戆拇笮?、傳輸時隙的數(shù)目、和調(diào)制階，循環(huán)移位由Turbo編碼器所編碼的符號之中的系統(tǒng)符號，以及使用方程floor{(K×c+k)/D}mod R，循環(huán)移位組成將要傳輸?shù)慕?jīng)編碼的符號的剩余大小的冗余符號的控制操作。交織器在交織器控制器的控制下循環(huán)移位輸入符號。
文檔編號H04B1/69GK101065910SQ200580040886
公開日2007年10月31日 申請日期2005年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月30日
發(fā)明者金東熙, 權(quán)桓準, 金潤善, 韓晉奎 申請人:三星電子株式會社