專利名稱：具有基于星座圖的分塊排列模塊的信道交織器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)于用于糾錯碼的交織器設(shè)計，且特別有關(guān)于用于信道交織的基于星座圖的排列。
背景技術(shù)：
大部分糾錯碼(Error Correction Code, ECC)被設(shè)計以更正隨機信道錯誤 (random channel error)。解碼器性能通常受到一連串的信道錯誤的影響。將糾錯碼中的比特交織，可以置亂一連串的信道錯誤來提高性能。在發(fā)送端，信道交織置亂已編碼比特， 使連續(xù)的信道衰落(fading)的影響分布于整個編碼塊(coding block)上，且因此在接收端，一個編碼塊中突發(fā)信道錯誤的長度被大大降低。


圖1 (現(xiàn)有技術(shù))是在IEEE 802. 16e無線系統(tǒng)中采取的用于信道編碼的交織方案的方塊圖。在IEEE 802. 16e無線系統(tǒng)中，回旋渦輪碼(Convolutional TurboCode，以下簡稱為CTC)交織器被用于信道編碼。如圖1所示，CTC交織器11包括比特分離模塊 (bit separation module) 12、子塊交織器(subblock interleave!·) 13、以及比特分組模塊 (bit-grouping module) 14。比特分離模塊12從CTC編碼器接收所有已編碼比特，且將所述已編碼比特分布至多個信息子塊(information subblock) A與B，以及多個奇偶校驗子塊(parity subblock) Y1、Y2、W1與W2。子塊交織器13獨立的交織所有子塊。比特分組模塊14復(fù)用(multiplex)已交織子塊，且將其重新組合(regroup)至子塊A、B、Y與W。
在IEEE 802. 16e中，待交織比特的整個子塊被寫入地址范圍為O至所述待交織比特的數(shù)目減I(N-I)的數(shù)組(array)，且已交織比特以排定順序(permutedorder)讀出，其中第i比特自地址ADi (i = 0. . . N-1)讀出。子塊交織器13的公式如下
權(quán)利要求
1.一種信道交織方法，包括將多個已編碼比特集分布至第一多個子塊，其中該多個已編碼比特集的每一者包括由前向糾錯編碼器產(chǎn)生的多個比特；交織該多個子塊的每一者且輸出多個已交織比特；以及重排該多個已交織比特且輸出多個已重排比特，其中該多個已重排比特被提供至符號映射器，且避免相同已編碼比特集的多個連續(xù)編碼比特映射于調(diào)制符號中具有相同比特可靠性的電平，以實現(xiàn)星座圖的多樣性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信道交織方法，其特征在于，該多個已編碼比特集的每一者中的該多個比特映射于該調(diào)制符號中具有不同比特可靠性的電平。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信道交織方法，其特征在于，該多個已編碼比特集的每一者中的該多個比特包括第一數(shù)目的信息比特，且其中該第一數(shù)目的信息比特不映射于具有相同比特可靠性的電平。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信道交織方法，其特征在于，該重排該多個已交織比特還包括將該多個已交織比特復(fù)用且將該多個已復(fù)用的已交織比特分組至第二多個子塊； 從該第二多個子塊中選擇一定數(shù)量的子塊；以及對該選定子塊的每一者循環(huán)移位一定數(shù)量的比特。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信道交織方法，其特征在于，該重排該多個已交織比特還包括將該多個已交織比特分組至第二多個子塊； 從該第二多個子塊中選擇一定數(shù)量的子塊；以及對該選定子塊的每一者循環(huán)移位一定數(shù)量的比特。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的信道交織方法，其特征在于，選定的該一定數(shù)量的子塊是基于調(diào)制階數(shù)、前向糾錯塊大小、以及編碼方案來決定。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的信道交織方法，其特征在于，為該選定子塊的每一者決定已移位的該一定數(shù)量的比特，以使由該前向糾錯編碼器產(chǎn)生的該多個已編碼比特集的每一者映射于具有不同比特可靠性的電平。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信道交織方法，其特征在于，該信道交織方法還包括 從該多個子塊中選擇一定數(shù)量的子塊；以及對該選定子塊的每一者執(zhí)行分塊互換。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的信道交織方法，其特征在于，選定的該一定數(shù)量的子塊是基于調(diào)制階數(shù)、前向糾錯塊大小、以及編碼方案來決定。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的信道交織方法，其特征在于，該分塊互換包括將具有N個比特的選定的子塊的第i比特與第(Ν-i+l)個比特互換，其中i為自1至N/2的運行索引。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信道交織方法，其特征在于，該信道交織方法還包括 將該多個已交織比特或者該多個已重排比特復(fù)用。
12.一種信道交織器，包括比特分離器，用于將多個已編碼比特集分布至第一多個子塊，其中該多個已編碼比特集的每一者包括由前向糾錯編碼器產(chǎn)生的多個比特；子塊交織器，用于交織該多個子塊的每一者且輸出多個已交織比特；以及基于星座圖的排列模塊，用于重排該多個已交織比特且輸出多個已重排比特，其中該多個已重排比特被提供至符號映射器，以避免相同已編碼比特集中的多個連續(xù)編碼比特映射于調(diào)制符號中具有相同比特可靠性的電平，以實現(xiàn)星座圖的多樣性。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的信道交織器，其特征在于，該多個已編碼比特集的每一者中的該多個比特映射于該調(diào)制符號中具有不同比特可靠性的電平。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的信道交織器，其特征在于，該多個已編碼比特集的每一者中的該多個比特包括第一數(shù)目的信息比特，且其中該第一數(shù)目的信息比特不被映射于具有相同比特可靠性的電平。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的信道交織器，其特征在于，該信道交織器還包括比特分組模塊，用于將該多個已交織比特分組至第二多個子塊，其中該基于星座圖的排列模塊從該第二多個子塊中選擇一定數(shù)量的子塊，然后對該選定子塊的每一者循環(huán)移位一定數(shù)量的比特。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的信道交織器，其特征在于，該信道交織器還包括比特分組模塊，用于復(fù)用該多個已交織比特且將該多個已復(fù)用的已交織比特分組至第二多個子塊，其中該基于星座圖的排列模塊從該第二多個子塊中選擇一定數(shù)量的子塊，然后對該選定子塊的每一者循環(huán)移位一定數(shù)量的比特。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的信道交織器，其特征在于，選定的該一定數(shù)量的子塊是基于前向糾錯塊大小、調(diào)制階數(shù)、以及編碼方案來決定。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的信道交織器，其特征在于，為該選定子塊的每一者決定已移位的該一定數(shù)量的比特，使該前向糾錯編碼器產(chǎn)生的該多個已編碼比特集的每一者映射于具有不同比特可靠性的電平。
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的信道交織器，其特征在于，該基于星座圖的排列模塊從該多個子塊中選擇一定數(shù)量的子塊，然后對該選定子塊的每一者執(zhí)行分塊互換。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的信道交織器，其特征在于，選定的該一定數(shù)量的子塊是基于前向糾錯塊大小、調(diào)制階數(shù)、以及編碼方案來決定。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的信道交織器，其特征在于，該分塊互換包括將具有N個比特的選定的子塊的第i比特與第(Ν-i+l)比特互換，其中i為自1至N/2的運行索引。
22.根據(jù)權(quán)利要求12所述的信道交織器，其特征在于，該信道交織器還包括比特分組模塊，用于將該多個已交織比特或者該多個已重排比特復(fù)用。
23.一種裝置，包括編碼器，用于執(zhí)行前向糾錯編碼且輸出多個已編碼比特集，其中該多個已編碼比特集的每一者包括分布至第一多個子塊的多個比特；以及交織器，用于交織該第一多個子塊的每一者且輸出多個已交織比特，以降低因突發(fā)的信道錯誤而造成錯誤碼字的長度，其中該交織器也用于重排該多個已交織比特且輸出多個已重排比特，其中該多個已重排比特被提供至符號映射器，以避免相同已編碼比特集中的多個連續(xù)編碼比特映射于調(diào)制符號中具有相同比特可靠性的電平，以實現(xiàn)星座圖的多樣性。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的裝置，其特征在于，該多個已編碼比特集的每一者中的該多個比特映射于該調(diào)制符號中具有不同比特可靠性的電平。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的裝置，其特征在于，該多個已編碼比特集的每一者中的該多個比特包括第一數(shù)目的信息比特且其中該第一數(shù)目的信息比特不被映射于具有相同比特可靠性的電平。
26.根據(jù)權(quán)利要求23所述的裝置，其特征在于，該編碼器包括回旋渦輪碼編碼器。
27.根據(jù)權(quán)利要求23所述的裝置，其特征在于，重排該多個已交織比特的該交織器包括基于星座圖的排列模塊，該基于星座圖的排列模塊選擇一定數(shù)量的已交織比特且循環(huán)移位該選定數(shù)目的已交織比特。
28.根據(jù)權(quán)利要求23所述的裝置，其特征在于，重排該多個已交織比特的該交織器包括基于星座圖的排列模塊，該基于星座圖的排列模塊選擇一定數(shù)量的該第一多個子塊且對該選定子塊的每一者執(zhí)行分塊互換。
29.根據(jù)權(quán)利要求23所述的裝置，其特征在于，重排該多個已交織比特的該交織器包括比特分組模塊，該比特分組模塊用于將該多個已交織比特復(fù)用且將該多個已復(fù)用的已交織比特分組至第二多個子塊，其中基于星座圖的排列模塊從該第二多個子塊中選擇一定數(shù)量的已交織比特且循環(huán)移位該選定數(shù)目的已交織比特。
30.根據(jù)權(quán)利要求23所述的裝置，其特征在于，重排該多個已交織比特的該交織器包括比特分組模塊，該比特分組模塊用于將該多個已交織比特復(fù)用且將該多個已復(fù)用的已交織比特分組至第二多個子塊，其中基于星座圖的排列模塊從該第二多個子塊中選擇一定數(shù)量的子塊且對該選定子塊的每一者執(zhí)行分塊互換。
31.一種信道交織方法，包括將前向糾錯編碼器產(chǎn)生的多個已編碼比特集分布至第一多個子塊，其中每一子塊包括多個相鄰比特；交織該多個子塊的每一者且輸出多個已交織比特；以及重排該多個已交織比特且輸出多個已重排比特，其中該多個已重排比特被提供至符號映射器，以避免每一子塊的該多個相鄰比特映射于調(diào)制符號中具有相同比特可靠性的電平，以實現(xiàn)星座圖的多樣性。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的信道交織方法，其特征在于，更避免相同已編碼比特集的多個連續(xù)編碼比特映射于該調(diào)制符號中具有相同比特可靠性的電平。
33.根據(jù)權(quán)利要求31所述的信道交織方法，其特征在于，該重排還包括將該多個已交織比特復(fù)用且將該多個已復(fù)用的已交織比特分組至第二多個子塊；將該第二多個子塊的每一者分割為多個單元；對于該第二多個子塊的每一者，從該多個單元中選擇一定數(shù)量的單元；以及對于該第二多個子塊的每一者，對該選定單元的每一者循環(huán)移位一定數(shù)量的比特。
34.根據(jù)權(quán)利要求31所述的信道交織方法，其特征在于，該重排還包括將該多個已交織比特分割為多個單元；從該多個單元中選擇一定數(shù)量的單元；以及對于該第二多個子塊的每一者，對該選定單元的每一者循環(huán)移位一定數(shù)量的比特。
35.根據(jù)權(quán)利要求33所述的信道交織方法，其特征在于，選定的該一定數(shù)量的單元是基于調(diào)制階數(shù)、前向糾錯塊大小、以及該選定的子塊的位置來決定。
36.根據(jù)權(quán)利要求33所述的信道交織方法，其特征在于，(f)內(nèi)的已移位的該一定數(shù)量的比特是基于調(diào)制階數(shù)、前向糾錯塊大小、以及該選定單元的位置來決定。
37.根據(jù)權(quán)利要求33所述的信道交織方法，其特征在于，16正交幅度調(diào)制的調(diào)制方案被使用，每一子塊被分割為兩個單元，以及從每一子塊的該兩個單元中選擇一個單元，以將該單元移位一個比特。
38.根據(jù)權(quán)利要求33所述的信道交織方法，其特征在于，64正交幅度調(diào)制的調(diào)制方案被使用，每一子塊被分割為三個單元，且從每一子塊的該三個單元中選擇兩個單元，以及將該選擇的兩個單元中一個單元移位一個比特且將另一單元移位兩個比特。
39.根據(jù)權(quán)利要求31所述的信道交織方法，其特征在于，該重排還包括將該多個已交織比特復(fù)用且將該多個已復(fù)用的已交織比特分組至第二多個子塊；將該第二多個子塊的每一子塊分割為多個單元；從該多個單元中選擇一定數(shù)量的單元；以及對于該第二多個子塊的每一子塊，對該選定單元的每一者執(zhí)行分單元互換。
40.根據(jù)權(quán)利要求31所述的信道交織方法，其特征在于，該重排還包括將該第一多個子塊的每一子塊分割為多個單元；從該多個單元中選擇一定數(shù)量的單元；以及對于該第一多個子塊的每一子塊，對該選定單元的每一者執(zhí)行分單元互換。
41.根據(jù)權(quán)利要求39所述的信道交織方法，其特征在于，(e)內(nèi)的選定的該一定數(shù)量的單元是基于調(diào)制階數(shù)、前向糾錯塊大小、以及該選定的子塊的位置被決定。
42.根據(jù)權(quán)利要求39所述的信道交織方法，其特征在于，(f)內(nèi)的該分單元互換包括將具有N個比特的選定單元的第i比特與第(Ν-i+l)比特互換，其中i為自1至N/2的運行索引。
43.根據(jù)權(quán)利要求39所述的信道交織方法，其特征在于，16正交幅度調(diào)制的調(diào)制方案被使用，且具有N個比特的該第二多個子塊的每一子塊被分割為N/2個單元，每一單元包括三個比特，以及互換每一選定單元的第一個比特與最后一個比特。
44.根據(jù)權(quán)利要求39所述的信道交織方法，其特征在于，64正交幅度調(diào)制的調(diào)制方案被使用，且具有N個比特的該第二多個子塊的每一子塊被分割為N/3個單元，每一單元包括三個比特，以及互換每一選定單元的第一個比特與最后一個比特。
45.一種信道交織器，包括比特分離器，用于將前向糾錯編碼器產(chǎn)生的多個已編碼比特集分布至第一多個子塊， 其中每一子塊包括多個相鄰比特；子塊交織器，用于交織該多個子塊的每一者且輸出多個已交織比特；以及基于星座圖的排列模塊，用于重排該多個已交織比特且輸出多個已重排比特，其中該多個已重排比特被提供至符號映射器，以避免每一子塊中的該多個相鄰比特映射于調(diào)制符號中具有相同比特可靠性的電平，以實現(xiàn)星座圖的多樣性。
46.根據(jù)權(quán)利要求45所述的信道交織器，其特征在于，更避免相同已編碼比特集的多個連續(xù)編碼比特映射于該調(diào)制符號中具有比特可靠性的電平。
47.根據(jù)權(quán)利要求45所述的信道交織器，其特征在于，該基于星座圖的排列模塊將該第一多個子塊的每一子塊分割為多個單元，從該多個單元選擇一定數(shù)量的單元，以及對于該第一多個子塊的每一子塊，對該選定單元的每一者循環(huán)移位一定數(shù)量的比特。
48.根據(jù)權(quán)利要求45所述的信道交織器，其特征在于，該信道交織器還包括比特復(fù)用器，用于將該多個已交織比特復(fù)用且將該多個已復(fù)用的已交織比特分組至第二多個子塊，其中該基于星座圖的排列模塊將該第二多個子塊的每一子塊分割為多個單元，從該多個單元中選擇一定數(shù)量的單元，以及對于該第二多個子塊的每一子塊，對該選定單元的每一者循環(huán)移位一定數(shù)量的比特。
49.根據(jù)權(quán)利要求48所述的信道交織器，其特征在于，選定的該一定數(shù)量的單元是基于調(diào)制階數(shù)、前向糾錯塊大小、以及該選定的子塊的位置來決定。
50.根據(jù)權(quán)利要求48所述的信道交織器，其特征在于，已移位的該一定數(shù)量的比特是基于調(diào)制階數(shù)、前向糾錯塊大小、以及該選定單元的位置來決定。
51.根據(jù)權(quán)利要求48所述的信道交織器，其特征在于，16正交幅度調(diào)制的調(diào)制方案被使用，且每一子塊被分割為兩個單元，以及從該第二多個子塊的每一子塊的該兩個單元中選擇一個單元，以將該單元移位一個比特。
52.根據(jù)權(quán)利要求48所述的信道交織器，其特征在于，64正交幅度調(diào)制的調(diào)制方案被使用，每一子塊被分割為三個單元，且從該第二多個子塊的每一子塊的該三個單元中選擇兩個單元，以及將該選擇的兩個單元中一個單元移位一個比特且將另一單元移位兩個比特。
53.根據(jù)權(quán)利要求45所述的信道交織器，其特征在于，該基于星座圖的排列模塊將該第一多個子塊的每一子塊分割為多個單元，從該多個單元中選擇一定數(shù)量的單元，以及對于該第一多個子塊的每一子塊，對該選定單元的每一者執(zhí)行分單元互換。
54.根據(jù)權(quán)利要求45所述的信道交織器，其特征在于，該信道交織器還包括比特分組模塊，用于將該多個已交織比特復(fù)用且將該多個已復(fù)用的已交織比特分組至第二多個子塊，其中該基于星座圖的排列模塊將該第二多個子塊的每一子塊分割為多個單元，從該多個單元中選擇一定數(shù)量的單元，以及對于該第二多個子塊的每一子塊，對該選定單元的每一者執(zhí)行分單元互換。
55.根據(jù)權(quán)利要求M所述的信道交織器，其特征在于，選定的該一定數(shù)量的單元是基于調(diào)制階數(shù)、前向糾錯塊大小、以及該選定的子塊的位置來決定。
56.根據(jù)權(quán)利要求M所述的信道交織器，其特征在于，該分單元互換包括互換具有N個比特的選定單元的第i比特與第(Ν-i+l)比特，其中i為自1至N/2的運行索引。
57.根據(jù)權(quán)利要求M所述的信道交織器，其特征在于，64正交幅度調(diào)制的調(diào)制方案被使用，且具有N個比特的每一子塊被分割為N/3個單元，每一單元包括三個比特，以及互換每一選定單元的第一個比特與最后一個比特。
58.一種裝置，包括編碼器，用于執(zhí)行前向糾錯編碼且輸出多個已編碼比特集，其中該多個已編碼比特集的每一者被分布至第一多個子塊，且每一子塊包括多個相鄰比特；以及交織器，用于交織該多個子塊的每一者且輸出多個已交織比特以降低因突發(fā)的信道錯誤而造成錯誤碼字的長度，其中該交織器也用于重排該多個已交織比特且輸出多個已重排比特，該多個已重排比特被提供至符號映射器，以避免每一子塊中的該多個相鄰比特映射于調(diào)制符號中具有相同比特可靠性的電平，以實現(xiàn)星座圖的多樣性。
59.根據(jù)權(quán)利要求58所述的裝置，其特征在于，更避免相同已編碼比特集中的多個連續(xù)編碼比特映射于該調(diào)制符號中具有相同比特可靠性的電平。
60.根據(jù)權(quán)利要求58所述的裝置，其特征在于，該編碼器包括回旋渦輪碼編碼器。
61.根據(jù)權(quán)利要求58所述的裝置，其特征在于，該交織器包括基于星座圖的排列模塊， 用于將該第一多個子塊的每一子塊分割為多個單元，選擇一個或多個單元，以及對于該第一多個子塊的每一子塊，對該選定單元的每一者循環(huán)移位一定數(shù)量的比特。
62.根據(jù)權(quán)利要求58所述的裝置，其特征在于，該交織器包括比特分組模塊，用于將該多個已交織比特復(fù)用且將該多個已復(fù)用的已交織比特分組至第二多個子塊；以及基于星座圖的排列模塊，用于將該第二多個子塊的每一子塊分割為多個單元，選擇一個或多個單元， 且對于該第二多個子塊的每一子塊，對該選定單元的每一者循環(huán)移位一定數(shù)量的比特。
63.根據(jù)權(quán)利要求58所述的裝置，其特征在于，該交織器包括基于星座圖的排列模塊， 用于將該第一多個子塊的每一子塊分割為多個單元，選擇一個或多個單元，以及對于該第一多個子塊的每一子塊，對該選定單元的每一者執(zhí)行分單元互換。
64.根據(jù)權(quán)利要求58所述的裝置，其特征在于，該交織器包括比特分組模塊，用于將該多個已交織比特復(fù)用且將該多個已復(fù)用的已交織比特分組至第二多個子塊；以及基于星座圖的排列模塊，用于將該第二多個子塊的每一子塊分割為多個單元，選擇一個或多個單元， 且對于該第二多個子塊的每一子塊，對該選定單元的每一者執(zhí)行分單元互換。
全文摘要
一種信道交織器，包括基于星座圖的排列模塊。信道交織器首先接收前向糾錯編碼器產(chǎn)生的多個已編碼比特集。已編碼比特被分布至多個子塊且每一子塊包括多個相鄰比特。子塊交織器交織每一子塊且輸出多個已交織比特?；谛亲鶊D的排列模塊重排已交織比特并輸出多個已重排比特。已重排比特被提供至符號映射器，以避免前向糾錯編碼器產(chǎn)生的已編碼比特集中多個連續(xù)編碼比特被映射于調(diào)制符號中具有相同比特可靠性的電平。此外，也避免每一子塊的多個相鄰比特被映射于具有相同比特可靠性的電平，以實現(xiàn)星座圖的多樣性且提高解碼性能。
文檔編號H04B7/02GK102187593SQ200980100885
公開日2011年9月14日 申請日期2009年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月31日
發(fā)明者吳秋萍, 廖培凱, 張育豪, 陳義升 申請人:聯(lián)發(fā)科技股份有限公司