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用于不同交織深度的比特交換的制作方法

文檔序號(hào):7606395閱讀:266來(lái)源:國(guó)知局
專利名稱:用于不同交織深度的比特交換的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種用于比特交換的方法,其中依照預(yù)定義的交織方案和選定的交織深度I,周期性地將包括K個(gè)比特的數(shù)據(jù)分組中的I個(gè)連續(xù)比特分別映射到I個(gè)不同突發(fā)的交織比特位置上,包括將至少一個(gè)與數(shù)據(jù)分組中各個(gè)第一比特位置m相關(guān)聯(lián)的比特值和與數(shù)據(jù)分組中各個(gè)第二比特位置n相關(guān)聯(lián)的比特值進(jìn)行交換,其中選擇各個(gè)第二比特位置n,使得保持n>m,而且n-m的差值可以被I整除。
背景技術(shù)
在大多數(shù)現(xiàn)有技術(shù)的通信系統(tǒng)中,來(lái)源于信息源的信息被轉(zhuǎn)換成比特,然后進(jìn)行信源和信道編碼、交織、再進(jìn)行調(diào)制,以在傳輸介質(zhì)中傳輸,傳輸介質(zhì)可以是發(fā)射和接收天線之間的空間或者例如電纜或者光纖的有線連接。在不同的調(diào)制技術(shù)之中,已證明相位調(diào)制本身是將信息映射到載波上的魯棒且有效的方式。在相位調(diào)制中,載波的相位包含所傳輸比特的全部信息。
EDGE(增強(qiáng)數(shù)據(jù)GSM環(huán)境),全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)無(wú)線業(yè)務(wù)的更快版本,被設(shè)計(jì)用來(lái)以高達(dá)384kbps的速率傳送數(shù)據(jù),并能夠?qū)⒍嗝襟w和其它寬帶應(yīng)用傳送至移動(dòng)電話和計(jì)算機(jī)用戶。EDGE標(biāo)準(zhǔn)建立在現(xiàn)有GSM標(biāo)準(zhǔn)上。但是,在EDGE中沒(méi)有使用最初為GSM標(biāo)準(zhǔn)化的高斯最小頻移鍵控(GMSK)調(diào)制技術(shù),而是使用具有八個(gè)可能符號(hào)星座(8-PSK)的相移鍵控(PSK)。圖1表示將要進(jìn)行調(diào)制的已進(jìn)行編碼、交織的比特流中三個(gè)連續(xù)比特(d3i,d3i+1,d3i+2)映射到I/Q平面2上八個(gè)可能8-PSK符號(hào)1-1..1-8其中之一上,其中i表示8-PSK符號(hào)的序列標(biāo)號(hào),以及其中I軸和Q軸分別表示已調(diào)制信號(hào)的同相和正交分量。所有8-PSK符號(hào)1-1..1-8位于具有相同半徑的圓周上,其只在其相位上有所不同,相位從I軸開(kāi)始逆時(shí)針?lè)较蜻f增。
當(dāng)試圖以符號(hào)方式解調(diào)所接收的帶有噪聲的8-PSK信號(hào)以確定每個(gè)8-PSK符號(hào)的相關(guān)聯(lián)三個(gè)傳輸比特(d3i,d3i+1,d3i+2)時(shí),通過(guò)將所接收信號(hào)分解為其同相和正交分量,在I/Q平面2上得到8-PSK符號(hào)的估計(jì)位置(未示出)來(lái)確定所接收信號(hào)的相位。將估計(jì)位置與圖1所示的八個(gè)可能位置1-1..1-8相比較,以確定最初發(fā)送的是哪個(gè)8-PSK符號(hào)。但是,如果符號(hào)估計(jì)基本上不同于可能的8-PSK符號(hào)位置,例如,如果估計(jì)的符號(hào)具有22.5°相位,而所傳輸?shù)?-PSK符號(hào)1-1具有0°相位(對(duì)應(yīng)于三比特(1,1,1)),則難以判決最初發(fā)送的是具有0°相位的符號(hào)1-1還是具有45°相位的符號(hào)1-2。如果錯(cuò)誤地判決發(fā)送的是具有45°相位的8-PSK符號(hào)1-2,則解調(diào)得到比特(0,1,1),而不是最初發(fā)送的比特(1,1,1)。由此,出現(xiàn)一個(gè)比特差錯(cuò)。通過(guò)圖1可以注意到,相鄰的8-PSK符號(hào)總是只有一個(gè)比特位置不同,以便當(dāng)將最初發(fā)送的8-PSK符號(hào)錯(cuò)誤地判決為相鄰8-PSK符號(hào)時(shí)的錯(cuò)誤比特?cái)?shù)盡可能低。但是,甚至對(duì)于源于對(duì)錯(cuò)誤的相鄰8-PSK符號(hào)而非正確的8-PSK符號(hào)的檢測(cè)的差錯(cuò)來(lái)說(shuō),比特三元組(d3i,d3i+1,d3i+2)的差錯(cuò)概率也不相同。檢測(cè)到相鄰8-PSK符號(hào)而非正確的8-PSK符號(hào)可能僅對(duì)于4個(gè)8-PSK符號(hào)(分別在0°,45°,180°和225°上的1-1,1-2,1-5和1-6)產(chǎn)生三元組(d3i,d3i+1,d3i+2)中第一位置的比特差錯(cuò),僅對(duì)于4個(gè)8-PSK符號(hào)(分別在90°,135°,270°和315°上的1-3,1-4,1-7和1-8)產(chǎn)生三元組(d3i,d3i+1,d3i+2)中第二位置的比特差錯(cuò),以及可能對(duì)于所有8-PSK符號(hào)1-1..1-8產(chǎn)生三元組(d3i,d3i+1,d3i+2)中第三位置的比特差錯(cuò)。因此,三元組(d3i,d3i+1,d3i+2)中的第三比特位置比第一和第二比特位置更容易出差錯(cuò),因此被稱為三元組中的“弱比特”。EDGE系統(tǒng)(參考?xì)W洲電信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)(ETSI)的技術(shù)文獻(xiàn)3GPPTS 45.003 V5.6.0(2000-06)允許將多個(gè)移動(dòng)臺(tái)復(fù)用到單一的上行鏈路分組數(shù)據(jù)傳輸信道(PDTCH)上。為了控制不同移動(dòng)臺(tái)對(duì)PDTCH的接入,使用了上行鏈路狀態(tài)標(biāo)志(USF),其指示上行鏈路信道是否空閑,并且如果不是空閑的,指示其當(dāng)前屬于哪個(gè)移動(dòng)臺(tái)。USF有三個(gè)比特,其中“1”代表“空閑”,其余7個(gè)狀態(tài)可以用于標(biāo)識(shí)當(dāng)前正在使用PDTCH的那個(gè)MS。USF標(biāo)志對(duì)于EDGE系統(tǒng)正確運(yùn)轉(zhuǎn)至關(guān)重要,因此使用碼速率為1/12的塊編碼對(duì)其進(jìn)行信道編碼。尤其是,將USF的三個(gè)比特映射到36個(gè)編碼USF比特上,這36個(gè)比特分布在四個(gè)連續(xù)塊中,每9個(gè)比特為一組。
如圖2所示,其表示GSM/EDGE突發(fā)四個(gè)塊中的第一塊3,每個(gè)塊總共包括348比特,其中編碼USF比特分別位于比特位置168至173以及176至178。每個(gè)塊中的其余比特位置由已經(jīng)進(jìn)行交織、編碼及速率匹配的首部和數(shù)據(jù)比特進(jìn)行填充。之后,四個(gè)塊組成長(zhǎng)度為1392比特的突發(fā)。
對(duì)于PDTCH,EDGE包括十三種不同的調(diào)制和編碼方案(MCS)。提出在MCS-5和MCS-7中(在上行鏈路和下行鏈路)避免在8-PSK三元組(d3i,d3i+1,d3i+2)的第三比特位置上傳輸已編碼的USF比特,以降低USF的誤比特率。這個(gè)原則就是所知道的比特交換。比特交換是指,將對(duì)應(yīng)于突發(fā)中要作為8-PSK三元組(d3i,d3i+1,d3i+2)的第三比特傳輸?shù)谋忍匚恢玫木幋aUSF比特與對(duì)應(yīng)于已進(jìn)行交織編碼及速率匹配的數(shù)據(jù)比特且不作為8-PSK三元組(d3i,d3i+1,d3i+2)的第三比特傳輸?shù)谋忍匚恢眠M(jìn)行交換。從而,USF比特僅作為8-PSK(d3i,d3i+1,d3i+2)的第一或第二比特傳輸,這有助于降低USF的誤比特率。如圖2所示,將位置170、173和176(分別在8-PSK符號(hào)56、57和58中,在圖2中用灰色陰影表示)的USF比特與在位置150、151和195(未示出)的已進(jìn)行交織、編碼及速率匹配的數(shù)據(jù)比特進(jìn)行交換。容易看出,當(dāng)突發(fā)的第一比特具有位置0時(shí),USF比特位置168、169、171、172、177、178(未變化)以及150、151和195(交換的)對(duì)應(yīng)于8-PSK三元組(d3i,d3i+1,d3i+2)中不易出錯(cuò)的第一和第二比特位置,這是因?yàn)?,只有比特位?k-1,其中k=1..464,映射為三元組中易錯(cuò)的第三比特位置。
交換發(fā)生在發(fā)射機(jī)中。在接收機(jī)中,基于對(duì)在發(fā)射機(jī)處所使用交換算法的了解,對(duì)得自所接收8-PSK符號(hào)的解調(diào)的比特進(jìn)行反向交換(解交換)。在解交換之后,對(duì)TFCI比特組和信道編碼的及速率匹配的數(shù)據(jù)比特組進(jìn)行信道解碼,然后進(jìn)行進(jìn)一步的處理。
當(dāng)然,當(dāng)應(yīng)用比特交換時(shí),數(shù)據(jù)比特的誤比特率相應(yīng)升高,因?yàn)楝F(xiàn)在更頻繁地將8-PSK三元組中易錯(cuò)的第三比特位置分配給數(shù)據(jù)比特。但是,當(dāng)其與重要得多的USF下降的誤比特率相交換時(shí),數(shù)據(jù)比特的誤比特率性能退化更容易被接受。
在靈活第一層(FLO)的上下文中會(huì)出現(xiàn)相似的情況,靈活第一層是一種新型的物理層,其是為GSM/EDGE無(wú)線接入網(wǎng)(GERAN,參考來(lái)自ETSI的技術(shù)文獻(xiàn)3GPP TR 45.902 V6.0.0(2003-04)提出的。FLO的主要優(yōu)勢(shì)是,在呼叫建立時(shí)指定物理層的配置(例如,信道編碼和交織)。通過(guò)FLO,GERAN物理層向媒體接入控制(MAC)子層提供一個(gè)或多個(gè)傳輸信道??梢詫?duì)多個(gè)傳輸信道進(jìn)行復(fù)用,并同時(shí)在同一基本物理信道,編碼組合傳輸信道(CCTrCH)上發(fā)送。傳輸信道的配置,也就是輸入比特?cái)?shù)、信道編碼、交織等被稱為傳輸格式(TF)。傳輸格式配置完全由無(wú)線接入網(wǎng)(RAN)控制,并在呼叫建立時(shí)信號(hào)通知MS。在移動(dòng)臺(tái)和基站收發(fā)機(jī)中,傳輸格式用于配置編碼器單元和解碼器單元。只允許有限數(shù)量的不同業(yè)務(wù)信道(TrCH)的TF組合。有效的組合稱為傳輸格式組合(TFC)。為了對(duì)所接收的序列進(jìn)行解碼,接收機(jī)需要知道無(wú)線分組的活動(dòng)TFC。這個(gè)信息是在傳輸格式組合指示符(TFCI)域中傳送的。這個(gè)域是基礎(chǔ)層的首部。從解碼的TFCI值,可獲知對(duì)于不同傳輸信道的傳輸格式,并且能夠開(kāi)始真正的解碼。
TFCI的大小最大限于5比特,在同一基本物理子信道上允許最多32個(gè)的不同的TFC。換句話說(shuō),對(duì)于單個(gè)連接,每次最多有32個(gè)不同的信道編碼和/或復(fù)用的可能性。
對(duì)TFSI進(jìn)行塊編碼并插入到非交織的無(wú)線分組的開(kāi)頭,該無(wú)線分組進(jìn)一步包括復(fù)用的傳輸信道(CCTrCH)。在每個(gè)將要在TrCH上傳輸?shù)谋忍氐膫鬏攭K上附加上循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)附加段、進(jìn)行信道編碼、速率匹配,然后再與其它已編碼的塊進(jìn)行復(fù)用,以得到編碼組合傳輸信道(CCTrCH)。在全速率8-PSK信道中,包括TFCI和CCTrCH比特的非交織無(wú)線分組總長(zhǎng)度有1392比特。在進(jìn)行8-PSK調(diào)制之前,對(duì)非交織無(wú)線分組的比特進(jìn)行塊對(duì)角交織或者塊矩形交織,交織到I個(gè)突發(fā)上,其中I表示交織深度。在塊矩形交織的情況下,I個(gè)突發(fā)代表一個(gè)無(wú)線分組。例如,在全速率8-PSK信道上,將非交織無(wú)線分組的K=1392個(gè)比特交織到大小為J=348比特的四個(gè)突發(fā)中,該四個(gè)突發(fā)組成將進(jìn)行8-PSK調(diào)制無(wú)線分組。
在決對(duì)角交織的情況下,將包括M=K/J個(gè)非交織突發(fā)的非交織無(wú)線分組的比特交織到大小為J比特的I=2*M個(gè)突發(fā)上。但是,前I/2個(gè)突發(fā)僅包含偶數(shù)比特位置上的比特,而后I/2個(gè)突發(fā)僅包含奇數(shù)比特位置上的比特。從而,這I個(gè)突發(fā)的比特必須與源于將接下來(lái)的非交織無(wú)線分組交織到I個(gè)突發(fā)的另外I個(gè)突發(fā)的比特合并,從兩個(gè)非交織無(wú)線分組得到兩個(gè)的盈滿的無(wú)線分組。
由于TFCI對(duì)于解碼所接收的無(wú)線分組的重要性,希望改善TFCI的誤比特率。這可以通過(guò)比特交換來(lái)實(shí)現(xiàn)。然而,在EDGE的MSC-5和7的上下文的突發(fā)建立中,交織發(fā)生在將USF比特、數(shù)據(jù)和首部比特排列在突發(fā)之中并進(jìn)行調(diào)制之前,但是與之相反,對(duì)于FLO,TFCI和CCTrCH的比特是進(jìn)行聯(lián)合交織的。
這樣,在MSC-5和7的上下文中,比特交換可以直接在構(gòu)成突發(fā)之后進(jìn)行,這是因?yàn)?,突發(fā)中的哪個(gè)比特將作為8-PSK調(diào)制的“弱比特”傳輸是很顯然的。相反,對(duì)于FLO,TFCI和CCTrCH的聯(lián)合交織產(chǎn)生I個(gè)突發(fā),其中哪些比特將作為“弱比特”傳輸是很顯然的。但是,由于TFCI和CCTrCH的聯(lián)合交織,TFCI的交織比特在無(wú)線分組中的位置取決于所應(yīng)用的交織方案(塊對(duì)角或塊矩形)以及分別對(duì)于全速率、半速率和將來(lái)可能的四分之一速率信道可能的不同交織深度I(1、2、4、8、16)。從而,比特交換必須處理不同的交織方案和交織深度I。
而且,通常希望僅在位于同一突發(fā)的比特之間進(jìn)行比特交換。這避免了影響到時(shí)間多樣性,而時(shí)間多樣性是交織的主要目的。

發(fā)明內(nèi)容
從而,鑒于上述問(wèn)題,本發(fā)明的目的在于開(kāi)發(fā)一種簡(jiǎn)單的方法、系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品用于將系統(tǒng)的無(wú)線分組中較高優(yōu)先級(jí)比特和較低優(yōu)先級(jí)比特進(jìn)行交換,該系統(tǒng)對(duì)較高和較低優(yōu)先級(jí)比特進(jìn)行聯(lián)合交織并且考慮到不同交織深度。
提出一種用于比特交換的方法,其中依照預(yù)定義的交織方案和選定的交織深度I,周期性地將包括K個(gè)比特的數(shù)據(jù)分組中的I個(gè)連續(xù)比特分別映射到I個(gè)不同突發(fā)的交織比特位置上,包括以下步驟將至少一個(gè)與數(shù)據(jù)分組中各個(gè)第一比特位置m相關(guān)聯(lián)的比特值和與數(shù)據(jù)分組中各個(gè)第二比特位置n相關(guān)聯(lián)的比特值進(jìn)行交換,其中選擇各個(gè)第二比特位置n,使得保持n>m,而且n-m的差值可以被I整除。
例如,各個(gè)比特位置m處的比特可代表高優(yōu)先級(jí)比特,而各個(gè)比特位置n處的比特則代表低優(yōu)先級(jí)比特。如果交換在進(jìn)行交織之前進(jìn)行,則通過(guò)交換兩個(gè)比特位置上的比特的值完成交換,也就是,例如,將比特位置n處的比特值分配給比特位置m處的比特,反之亦然。與數(shù)據(jù)分組中各個(gè)第一比特位置m相關(guān)聯(lián)的比特則等于比特位置m處的比特,而與數(shù)據(jù)分組中各個(gè)第二比特位置n相關(guān)聯(lián)的比特則等于比特位置n處的比特。
通過(guò)周期生地將數(shù)據(jù)分組的I個(gè)連續(xù)比特分別映射到I個(gè)不同突發(fā)的交織比特位置上來(lái)進(jìn)行交織。例如,這可通過(guò)周期性地將數(shù)據(jù)分組中比特位置k*I+i(k=0,..,K/I-1,并且i=0,..,I-1)處的比特映射到突發(fā)i的不同交織比特位置來(lái)進(jìn)行。交織比特在突發(fā)內(nèi)的位置是由交織方案確定的,例如,交織方案可能是塊對(duì)角或塊矩形交織。
對(duì)數(shù)據(jù)分組的比特位置m和n進(jìn)行每個(gè)步驟中的交換,例如其中n可通過(guò)固定映射m=n+N與m相關(guān)聯(lián),其中N是預(yù)定義的自然數(shù)。為了保證所交換的比特位于同一突發(fā)中,兩個(gè)比特位置的差值,也就是n-m=N必須可以被I整除,這是因?yàn)榻豢椀闹芷谑荌。
交換和交織都是在發(fā)射處進(jìn)行的,取決于發(fā)射方向,發(fā)射處例如可以是移動(dòng)無(wú)線系統(tǒng)的移動(dòng)臺(tái)或基站收發(fā)機(jī)。在接收處,必須進(jìn)行相應(yīng)的反向交換(解交換)和解交織,以重新排列比特,使得可以進(jìn)行信道解碼。對(duì)于交換來(lái)說(shuō),將至少一個(gè)與數(shù)據(jù)分組中各個(gè)第一比特位置m相關(guān)聯(lián)的比特的值和與數(shù)據(jù)分組中各個(gè)第二比特位置n相關(guān)聯(lián)的比特值進(jìn)行解交換,其中選擇各個(gè)第二比特位置n,使得保持n>m,而且n-m的差值可以被I整除。從而,在發(fā)射機(jī)處進(jìn)行的交換步驟也描述了在接收機(jī)處進(jìn)行的解交換步驟。
依照本發(fā)明,交換可在對(duì)至少I(mǎi)個(gè)連續(xù)比特進(jìn)行交織之前、期間或者之后進(jìn)行。相應(yīng)地,在接收機(jī)處,解交換必須相應(yīng)在解交織之后、期間或者之前進(jìn)行。
當(dāng)交換在交織之前進(jìn)行時(shí),可以直接交換數(shù)據(jù)分組中比特位置m和n上的比特的值。與數(shù)據(jù)分組中各個(gè)第一比特位置m相關(guān)聯(lián)的比特則是數(shù)據(jù)分組中比特位置m上的比特,而與各個(gè)第二比特位置n相關(guān)聯(lián)的比特則是數(shù)據(jù)分組中比特位置n上的比特。在接收機(jī)處,解交換則在解交織之后進(jìn)行,并且如同在發(fā)射機(jī)處的比特交換期間那樣,對(duì)相同位置m和n上的比特值進(jìn)行解交換。
相反,當(dāng)已進(jìn)行了交織時(shí),必須交換現(xiàn)在已經(jīng)映射到I個(gè)突發(fā)中的交織比特位置上的比特值。這些交織比特位置通過(guò)預(yù)定義的交織方案和選定的交織深度與數(shù)據(jù)分組的比特位置一一對(duì)應(yīng)。與數(shù)據(jù)分組中各個(gè)第一比特位置m相關(guān)聯(lián)的比特則是數(shù)據(jù)分組中比特位置m上的比特所交織到的交織比特位置上的比特,而與數(shù)據(jù)分組中各個(gè)第二比特位置n相關(guān)聯(lián)的比特則是數(shù)據(jù)分組中比特位置n上的比特所交織到的交織比特位置上的比特。 由此,可能在交織之后進(jìn)行比特值交換,也就是通過(guò)交換突發(fā)中交織比特位置上的比特值來(lái)進(jìn)行交換,比特值例如是根據(jù)其在數(shù)據(jù)分組中的比特位置選擇的。在接收機(jī)處,則必須基于與發(fā)射機(jī)處相同的所交換的交織比特位置,在解交織之前進(jìn)行解交換。
依照本發(fā)明,優(yōu)選地,選定的交織深度I從預(yù)定義的交織深度集合{I1,..,IR}中選取,其中對(duì)于所有r=1,..,R都有Ir<=Imax,以及其中優(yōu)選地,選擇各個(gè)第二比特位置n,使得n-m的差值可以被Imax整除。
如果交織深度I可能有不同的值,則最好要求N不僅要能被當(dāng)前所應(yīng)用的交織深度I整除,而且還要能被可能的最大交織深度Imax整除。由于不同的可能交織深度是2的冪數(shù),則要求N必須可被Imax整除保證了對(duì)于每個(gè)可能的I,所交換的比特位于同一突發(fā)中,從而使得時(shí)間多樣性不會(huì)受到影響。
依照本發(fā)明,優(yōu)選地,在數(shù)據(jù)分組內(nèi)定義至少一個(gè)比特組,并且其中只有在數(shù)據(jù)分組中各個(gè)第一比特位置m的比特根據(jù)預(yù)定義的交織方案和選定的交織深度I所映射到的交織比特位置是特征交織比特位置,以及在數(shù)據(jù)分組中各個(gè)第一比特位置m處的比特屬于至少一個(gè)比特組時(shí),才執(zhí)行交換步驟。
數(shù)據(jù)分組中的比特組可代表高優(yōu)先級(jí)比特,而數(shù)據(jù)分組中的其余比特則可代表低優(yōu)先級(jí)比特。只對(duì)通過(guò)交織映射到被認(rèn)為是突發(fā)中特征交織比特位置的交織比特位置上的高優(yōu)先級(jí)比特進(jìn)行交換。
依照本發(fā)明,進(jìn)一步優(yōu)選地,特征交織比特位置其特征在于,取決于調(diào)制方案,當(dāng)對(duì)比特進(jìn)行調(diào)制、在有噪聲信道上傳輸以及解調(diào)時(shí),與其余位置上的比特相比,這些位置上的比特會(huì)有較高的差錯(cuò)概率。例如,這種“弱”比特位置出現(xiàn)在8-PSK調(diào)制中的每個(gè)第三比特上,而且在16正交幅度調(diào)制(QAM)和64正交幅度調(diào)制(QAM)中也會(huì)遇到這種“弱”比特。
依照本發(fā)明,典型交織比特位置可能是突發(fā)內(nèi)滿足(j+1)可被p整除條件的位置j,其中p是預(yù)先確定的大于0的自然數(shù)。例如,如果要對(duì)突發(fā)中交織比特位置處的比特進(jìn)行8-PSK調(diào)制,每個(gè)第三比特將成為“弱比特”,而對(duì)于突發(fā)中的每個(gè)位置j,每個(gè)“弱比特”用條件(j+1)mod p=0來(lái)標(biāo)識(shí),其中p=3,j的范圍是0至突發(fā)長(zhǎng)度減1。
依照本發(fā)明,優(yōu)選地,比特組包括數(shù)據(jù)分組中的L個(gè)第一比特,L是預(yù)先確定的數(shù)。高優(yōu)先級(jí)比特則可代表加在數(shù)據(jù)容器開(kāi)頭的一種首部。
依照本發(fā)明,進(jìn)一步優(yōu)選地,選擇各個(gè)第二比特位置n,使得保持n-m≥L。這個(gè)條件保證數(shù)據(jù)分組開(kāi)頭的L比特的相干組中的高優(yōu)先級(jí)比特與位于數(shù)據(jù)分組其余部分的低優(yōu)先級(jí)比特進(jìn)行交換。
依照本發(fā)明,優(yōu)選地,數(shù)據(jù)分組包括在L比特組中的依照GSM/EDGE無(wú)線接入網(wǎng)(GERAN)靈活第一層(FLO)的傳輸格式組合標(biāo)識(shí)符(TFCI)比特,以及在其余K-L個(gè)比特中的依照GERAN的FLO的編碼組合傳輸信道(CCTrCH)比特,其中根據(jù)為GERAN的FLO標(biāo)準(zhǔn)化的交織方案中的一種和交織深度I中的一個(gè),將數(shù)據(jù)分組的K個(gè)比特映射到突發(fā)中的交織比特位置上,以及其中保持p=3。條件P=3說(shuō)明在GERAN的FLO中的8-PSK調(diào)制。在GERAN的FLO中,對(duì)從集合{4,8,16}中選取的不同交織深度I、不同的全速率和半速率信道以及塊對(duì)角和塊矩形交織方案進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化。
依照本發(fā)明,優(yōu)選地,對(duì)于數(shù)據(jù)分組至少進(jìn)行兩次交換步驟,其中每個(gè)步驟中的各個(gè)第一比特位置m是不同的,其中在至少兩個(gè)步驟的其中至少一個(gè)步驟中,選擇各個(gè)第二比特位置n,使得保持n=m+N,以及其中在至少兩個(gè)步驟的其中至少一個(gè)步驟中,選擇各個(gè)第二比特位置n,使得保持n=m+K-N,其中N是預(yù)先確定的自然數(shù)??梢酝ㄟ^(guò)計(jì)數(shù)器變量cpt實(shí)現(xiàn)交替交換,在第一交換之前將cpt初始化為零,并在每次交換之后增加1。如果(cpt mod 2=0),則m與n=m+N交換,否則,m與n=m+K-N交換。這種與CCTrCH開(kāi)頭比特和CCTrCH末尾比特進(jìn)行交替交換的基本原理是,CCTrCH的差錯(cuò)保護(hù)分別在CCTrCH開(kāi)頭和末尾處最強(qiáng),以便為了讓TFCI比特在不易出錯(cuò)的比特位置上傳輸而在“弱”比特位置上進(jìn)行傳輸?shù)腃CTrCH比特不會(huì)使CCTrCH誤比特率過(guò)分惡化。
此外,提出一種用于比特交換的系統(tǒng),其中根據(jù)預(yù)定義的交織方案和選定的交織深度I,周期性地將包括K個(gè)比特的數(shù)據(jù)分組中的I個(gè)連續(xù)比特分別映射到I個(gè)不同突發(fā)的交織比特位置上,該系統(tǒng)包括處理裝置,用于將至少一個(gè)與數(shù)據(jù)分組中各個(gè)第一比特位置m相關(guān)聯(lián)的比特值和與數(shù)據(jù)分組中各個(gè)第二比特位置n相關(guān)聯(lián)的比特值進(jìn)行交換,其中選擇各個(gè)第二比特位置n,使得保持n>m,而且n-m的差值可以被I整除。該系統(tǒng)可以包含在執(zhí)行交換的發(fā)射機(jī)(例如,移動(dòng)無(wú)線系統(tǒng)中的移動(dòng)臺(tái)或基站收發(fā)機(jī))中,和/或執(zhí)行交換的接收機(jī)中。用于在發(fā)射機(jī)中進(jìn)行交換和在接收機(jī)中進(jìn)行解交換的裝置是相同的。
此外,提出一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品,可直接加載到數(shù)字計(jì)算機(jī)的內(nèi)部存儲(chǔ)器中,包括軟件代碼部分,用于在產(chǎn)品運(yùn)行于計(jì)算機(jī)上時(shí),執(zhí)行上述方法所述的步驟。計(jì)算機(jī)可能已經(jīng)存在于移動(dòng)臺(tái)或基站收發(fā)機(jī)中,用于執(zhí)行突發(fā)構(gòu)成以及交織。


參照下文中所述的實(shí)施方式,本發(fā)明這些和其它方面將變得更加明顯和清楚。在附圖中表示圖1比特三元組到8-PSK符號(hào)的符號(hào)映射,圖2在一個(gè)GSM/EDGE突發(fā)的塊中比特交換的現(xiàn)有技術(shù)的示例,圖3GSM/EDGE靈活第一層(FLO)中無(wú)線分組的結(jié)構(gòu),圖4對(duì)GSM/EDGE的FLO中全速率8-PSK無(wú)線幀前72比特進(jìn)行塊對(duì)角交織以及交織深度I=8的交織表,圖5用于依照本發(fā)明比特交換的系統(tǒng)框圖,圖6一張表,表示依照本發(fā)明的比特交換在GSM/EDGE的FLO中交織深度I=8的全速率信道中的應(yīng)用,圖7未進(jìn)行比特交換時(shí)FLO無(wú)線分組所得的誤幀率與進(jìn)行依照本發(fā)明的比特交換時(shí)FLO無(wú)線分組所得的誤幀率的第一比較,以及圖8未進(jìn)行比特交換時(shí)FLO無(wú)線分組所得的誤幀率與進(jìn)行依照本發(fā)明的比特交換時(shí)FLO無(wú)線分組所得的誤幀率的第二比較。
具體實(shí)施例方式
圖3表示GSM/EDGE靈活第一層(FLO)中對(duì)于全速率8-PSK信道的無(wú)線分組的結(jié)構(gòu)。每個(gè)傳輸塊,其包含業(yè)務(wù)信道(TrCH)的第二層二進(jìn)制數(shù)據(jù),用循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)附加段進(jìn)行擴(kuò)展,得到編碼塊,然后進(jìn)行信道編碼和速率匹配,得到無(wú)線幀。在圖3中,只示出了分別對(duì)應(yīng)于TrCH(0)和TrCH(S-1)的無(wú)線幀4-0和4-(S-1),其中S表示活動(dòng)TrCH的數(shù)目。對(duì)于每個(gè)要進(jìn)行傳輸?shù)臒o(wú)線分組,傳送來(lái)自每個(gè)活動(dòng)TrCH的一個(gè)無(wú)線幀4-s,s=0,..,S-1以進(jìn)行TrCH復(fù)用。這些無(wú)線幀4-s串行復(fù)用到編碼組合傳輸信道(CCTrCH)中。在CCTrCH比特7的開(kāi)頭加入TFCI比特6之后,得到非交織無(wú)線分組8,在這個(gè)實(shí)例中將TFCI比特6配置為72比特,無(wú)線分組8總共包括1392個(gè)比特。
現(xiàn)在,可以對(duì)組成非交織無(wú)線分組8的TFCI 6和CCTrCH比特7進(jìn)行塊矩形交織,交織到I=4個(gè)突發(fā)9-0..9-3上,或者進(jìn)行塊對(duì)角交織,交織到I=8個(gè)突發(fā)9-0..9-7上,其中在任何一種情況下,每個(gè)突發(fā)大小都是J=348比特。但是,對(duì)于塊對(duì)角交織,I=8個(gè)突發(fā)只包含在偶數(shù)(突發(fā)9-0..9-3)或奇數(shù)(突發(fā)9-4..9-7)比特位置處的比特。在圖3中,示例性地表示了I=8的塊對(duì)角交織的情況。連同映射到另外I=8個(gè)突發(fā)上的第二非交織突發(fā)的偶數(shù)和奇數(shù)比特位置上的比特,可以構(gòu)成各個(gè)長(zhǎng)度為1392比特的兩個(gè)盈滿的FLO無(wú)線分組10。但是,為了簡(jiǎn)單起見(jiàn),在圖3中只示出其中一個(gè)無(wú)線分組10。然后對(duì)FLO無(wú)線分組10進(jìn)行8-PSK調(diào)制。
在技術(shù)文獻(xiàn)3GPP TR 45.902 V6.0.0中,將非交織無(wú)線分組8的K個(gè)比特映射到每個(gè)具有J個(gè)比特的I個(gè)突發(fā)上的交織可用下列等式組進(jìn)行定義交織深度為I的塊對(duì)角交織D=Ij=DM·[(49·(k+s))modJD/M]+int[kmodDM],]]> k=0,1,2..K-1,b=k mod D。
交織深度為I的塊矩形交織D=2·Ij=DM·[(49·(k+s))modJD/M]+int[kmodDM],]]>
k=0,1,2..K-1,b=kmodD2·]]>在這里,函數(shù)“int[j]”表示取小于j的最小自然數(shù),而模操作符“imodj”返回i/j除法的余數(shù)。
按照下述應(yīng)用這些等式將位置k=0..K-1處的每個(gè)比特映射到突發(fā)b=0..I-1內(nèi)的交織比特位置j=0..J-1上,K是非交織無(wú)線分組/交織無(wú)線分組的比特大小,包括M個(gè)非交織突發(fā),而J是非交織突發(fā)和突發(fā)的比特大小。
圖4表示用于GSM/EDGE的FLO中無(wú)線幀前72比特(TFCI比特)的交織表,其服從上述等式,并設(shè)置參數(shù)組K=1392和J=348(M=4),也就是全速率8-PSK信道。此外,假設(shè)使用交織深度I=8的塊對(duì)角交織。
圖4的第一列表示交織之前非交織無(wú)線分組8中比特的索引k,第二列表示交織之后在相應(yīng)突發(fā)b中所分配的索引j,以及第三列表示交織之后所分配的突發(fā)索引b。
可以從圖4的第一列和第三列看出,周期性地將非交織無(wú)線分組8的連續(xù)比特分別映射到不同的突發(fā)b上。此外,可以看出,在前四個(gè)突發(fā)b=0,1,2,3中,只對(duì)偶數(shù)比特位置j分配值,而對(duì)于后四個(gè)突發(fā)b=4,5,6,7,只對(duì)奇數(shù)比特位置分配值。因此,從k=0..1392比特位置上的比特,也就是將每塊348比特的4個(gè)塊映射到每個(gè)具有J=348個(gè)比特位置的I=8個(gè)突發(fā)上,不過(guò),這些突發(fā)中的每個(gè)只包括偶數(shù)或奇數(shù)比特位置上的比特。
然后,對(duì)無(wú)線分組進(jìn)行8-PSK調(diào)制,導(dǎo)致無(wú)線分組中的每個(gè)第三比特比其它比特容易出錯(cuò)。注意,由于突發(fā)的比特大小J=348可以被3整除的事實(shí),比特在突發(fā)中的位置足以判決這個(gè)比特是否將位于相應(yīng)8-PSK符號(hào)的第三比特位置,也就是不需要知道在無(wú)線分組中的絕對(duì)比特位置。將作為第三比特傳輸?shù)腡FCI比特可以通過(guò)搜索對(duì)應(yīng)于前k=0..71比特位置并且滿足條件(j+1)mod 3=0的索引j來(lái)識(shí)別。這就是對(duì)于比特位置k=1,5,10,14,16,19,20,23,25,29,34,38,40,43,44,47,49,53,58,62,64,67,68和71的情況(參照?qǐng)D6)。為了改善TFCI誤比特(或幀)率,根據(jù)本發(fā)明所述,現(xiàn)在將這些比特位置上的比特與來(lái)自CCTrCH的比特進(jìn)行交換,也就是,當(dāng)cpt是偶數(shù)時(shí)比特k與比特k+N交換,當(dāng)cpt是奇數(shù)時(shí)比特k與比特k+(K-N)交換,其中N是預(yù)先確定的自然數(shù),cpt是計(jì)數(shù)器,當(dāng)交換過(guò)程開(kāi)始時(shí)將cpt初始化為零,并在每次交換操作之后增加1。注意到,將比特k交替地與比特k+N和比特k+(K-N)進(jìn)行交換僅僅保證將TFCI比特與CCTrCH開(kāi)頭和末尾處的比特進(jìn)行交換,其中這兩處的差錯(cuò)保護(hù)是最強(qiáng)的??蛇x地,無(wú)論cpt的值為多少,比特k都與比特k+N交換,這簡(jiǎn)化了過(guò)程,但是甚至可能進(jìn)一步增加CCTrCH的誤比特率。
圖5表示用于依照本發(fā)明的比特交換的系統(tǒng)框圖。系統(tǒng)包括具有接口(IF)12、13和14的突發(fā)存儲(chǔ)器11,用于控制接口12、13和14的處理器15,以及查找表(LUT)16。處理器通過(guò)IF 12控制來(lái)自先前交織級(jí)的交織無(wú)線分組10的突發(fā)到突發(fā)存儲(chǔ)器11的突發(fā)式存儲(chǔ),突發(fā)存儲(chǔ)器11可實(shí)現(xiàn)為RAM。當(dāng)將突發(fā)存儲(chǔ)在RAM中時(shí),處理器根據(jù)包含在LUT 16中當(dāng)前交織方案和交織深度I的交換信息,通過(guò)接口13對(duì)所存儲(chǔ)的突發(fā)的比特進(jìn)行交換。最后,處理器通過(guò)接口14觸發(fā)從存儲(chǔ)器11對(duì)突發(fā)的讀取。然后將所交換的突發(fā)17轉(zhuǎn)發(fā)至調(diào)制器級(jí)。
上述說(shuō)明假設(shè)交換是在發(fā)射機(jī)處進(jìn)行的。相同的設(shè)置可以用于在接收機(jī)處進(jìn)行解交換,其中將到來(lái)的突發(fā)以突發(fā)方式存儲(chǔ)在突發(fā)存儲(chǔ)器11中,根據(jù)與交換情況下相同的LUT 16進(jìn)行解交換,然后轉(zhuǎn)發(fā)至解交織級(jí)。
圖6表示一個(gè)表,其指示根據(jù)本發(fā)明將TFCI的哪個(gè)比特與來(lái)自CCTrCH的比特進(jìn)行交換。這種表可存儲(chǔ)在如圖5所示用于比特交換的系統(tǒng)的LUT 16中。例如,依照本發(fā)明所建議,選擇N=80,其可以被Imax=16整除,并且大于或等于TFCI的大小(L=72比特)。注意到,選擇N=80,使得可以將相同的比特交換過(guò)程應(yīng)用于FLO內(nèi)可能的所有的交織方案和交織深度,也就是,取自集合{4,8,16}且R=3。否則,對(duì)于當(dāng)前旨在CCTrCH開(kāi)頭和末尾處進(jìn)行比特交換的I=8的塊對(duì)角交織的情況,選擇N=72已經(jīng)足夠了,其大于或等于TFCI的大小L=72,而且可以被I=8整除。
第一列代表非交織無(wú)線分組8中比特位置的索引k。第二列代表與TFCI比特進(jìn)行交換的CCTrCH比特在非交織無(wú)線分組8中的絕對(duì)位置k′=b*J+j。第三列給出在其中發(fā)生交換的突發(fā)索引b。最后兩列包含位置k的比特所交織到的比特位置j(在突發(fā)b內(nèi)),以及位置k′的比特所交織到的比特位置j′=(在突發(fā)b內(nèi))。例如,將位置k=25的TFCI比特交織到突發(fā)b=1的比特位置j=14上,其滿足(14+1)mod 3=0,也就是,這個(gè)TFCI比特將被傳輸在8-PSK符號(hào)的第三比特位置,從而必須進(jìn)行交換。然后,交換在位置k=25的比特和位置k+80=105(CCTrCH的開(kāi)頭)的比特之間進(jìn)行。將位置105的比特交織到突發(fā)b=1內(nèi)的j′=198處,其不滿足(198+1)mod 3=0。注意到,總是對(duì)同一突發(fā)b內(nèi)的比特進(jìn)行交換,以保持時(shí)間多樣性。
圖7表示未進(jìn)行比特交換時(shí)FLO無(wú)線分組所得的誤幀率與進(jìn)行依照本發(fā)明的比特交換時(shí)FLO無(wú)線分組所得的誤幀率的第一比較。將FLO配置為在帶有5比特TFCI(72比特編碼)的8-PSK信道上承載4.75kbps的自適應(yīng)多速率編碼(AMR)呼叫。使用TU3iFH信道作為信道模型。圖7表示在進(jìn)行依照本發(fā)明的比特交換(虛線)以及未進(jìn)行依照本發(fā)明的比特交換(實(shí)線)的兩種情況下包括TFCI和CCTrCH的無(wú)線分組誤幀率(FER)和僅包括TFCI的無(wú)線分組的FER,這里以dB為單位將FER作為載干比(C/I)的函數(shù)。對(duì)于TFCI的FER,通過(guò)應(yīng)用依照本發(fā)明的比特交換可獲得1.3dB的增益(FER=0.01)。CCTrCH和TFCI的聯(lián)合FER則表現(xiàn)出0.2dB的增益。
圖8表示未進(jìn)行比特交換時(shí)FLO無(wú)線分組所得的誤幀率與進(jìn)行依照本發(fā)明的比特交換時(shí)FLO無(wú)線分組所得的誤幀率的第二比較。因?yàn)樽鳛楸忍亟粨Q的結(jié)果,將更多的弱比特用于CCTrCH,這將在交換了很多比特時(shí)以及在CCTrCH的編碼速率高時(shí)(其對(duì)應(yīng)于低差錯(cuò)保護(hù)),引起某種程度上的性能損失。為了估計(jì)損失,將FLO配置為在與圖7相同的信道上承載12.2kbps的AMR呼叫。圖8表示將進(jìn)行比特交換(虛線)以及未進(jìn)行比特交換(實(shí)線)的TFCI和CCTrCH的聯(lián)合FER以dB為單位表示為C/I的函數(shù)的結(jié)果。在這種情況下由比特交換而引起的性能退化可以忽略不計(jì)。
在上面通過(guò)優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述。應(yīng)該注意,對(duì)于本領(lǐng)域熟練的技術(shù)人員是明顯的還存在可選的方法和變型,而且可以在不偏離所附權(quán)利要求書(shū)范圍和精神的前提下實(shí)現(xiàn),例如,可在交織步驟期間進(jìn)行比特交換,而且可應(yīng)用不同的交織方案,特別是關(guān)于交織比特在突發(fā)內(nèi)的排列。本發(fā)明的范圍決不限于8-PSK調(diào)制或者限于GSM/EDGE系統(tǒng)。其還可應(yīng)用于例如擴(kuò)頻或者正交頻分復(fù)用(OFDM)系統(tǒng)中。
權(quán)利要求
1.一種用于比特交換的方法,其中依照預(yù)定義的交織方案和選定的交織深度I,周期性地將包括K個(gè)比特的數(shù)據(jù)分組中的I個(gè)連續(xù)比特分別映射到I個(gè)不同突發(fā)的交織比特位置上,包括以下步驟將至少一個(gè)與所述數(shù)據(jù)分組中各個(gè)第一比特位置m相關(guān)聯(lián)的比特值和與所述數(shù)據(jù)分組中各個(gè)第二比特位置n相關(guān)聯(lián)的比特值進(jìn)行交換,其中選擇所述各個(gè)第二比特位置n,使得保持n>m,而且n-m的差值可以被I整除。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述交換在對(duì)所述至少I(mǎi)個(gè)連續(xù)比特進(jìn)行所述交織之前、期間或者之后進(jìn)行。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述選定的交織深度I從預(yù)定義的交織深度集合{I1,..,IR}中選取,其中對(duì)于所有r=1,..,R都有Ir<=Imax,以及其中選擇所述各個(gè)第二比特位置n,使得n-m的差值可以被Imax整除。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中在所述數(shù)據(jù)分組中定義至少一個(gè)比特組,以及其中只有在下列情況下才執(zhí)行所述交換步驟如果所述數(shù)據(jù)分組中所述各個(gè)第一比特位置m上的比特根據(jù)所述預(yù)定義的交織方案和所述選定的交織深度I所映射到的交織比特位置是特征的交織比特位置,以及如果所述數(shù)據(jù)分組中所述各個(gè)第一比特位置m處的所述比特屬于所述至少一個(gè)比特組。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法,其中基于調(diào)制方案,當(dāng)對(duì)所述比特進(jìn)行調(diào)制、在有噪聲信道上傳輸以及解調(diào)時(shí),與其余位置上的比特相比,該特征交織比特位置上的比特會(huì)具有更高的差錯(cuò)概率。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法,其中所述特征交織比特位置是突發(fā)中滿足(j+1)可被p整除條件的位置j,其中p是預(yù)先確定的大于0的自然數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法,其中所述比特組包括所述數(shù)據(jù)分組中的L個(gè)第一比特,其中L是預(yù)先確定的數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法,其中選擇所述各個(gè)第二比特位置n,使得保持n-m≥L。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法,其中所述數(shù)據(jù)分組包括在L個(gè)比特的所述組中的依照GSM/EDGE無(wú)線接入網(wǎng)(GERAN)的靈活第一層(FLO)的傳輸格式組合標(biāo)識(shí)符(TFCI)比特,以及在其余K-L個(gè)比特中的依照所述GERAN的所述FLO的編碼組合傳輸信道(CCTrCH)比特,其中根據(jù)對(duì)于所述GERAN的所述FLO標(biāo)準(zhǔn)化的其中一種交織方案和其中一個(gè)交織深度I,將所述數(shù)據(jù)分組的K個(gè)比特映射到所述突發(fā)中的所述交織比特位置上,以及其中保持p=3。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法,其中對(duì)于所述數(shù)據(jù)分組至少執(zhí)行兩次所述交換步驟,其中每個(gè)步驟中的各個(gè)第一比特位置m是不同的,其中在所述至少兩個(gè)步驟的至少一個(gè)步驟中,選擇所述各個(gè)第二比特位置n,使得保持n=m+N,以及其中在所述至少兩個(gè)步驟的至少一個(gè)步驟中,選擇所述各個(gè)第二比特位置n,使得保持n=m+K-N,其中N是預(yù)先確定的數(shù)。
11.一種用于比特交換的系統(tǒng),其中依照預(yù)定義的交織方案和選定的交織深度I,周期性地將包括K個(gè)比特的數(shù)據(jù)分組中的I個(gè)連續(xù)比特分別映射到I個(gè)不同突發(fā)的交織比特位置上,包括處理裝置,用于將至少一個(gè)與所述數(shù)據(jù)分組中各個(gè)第一比特位置m相關(guān)聯(lián)的比特值和與所述數(shù)據(jù)分組中各個(gè)第二比特位置n相關(guān)聯(lián)的比特值進(jìn)行交換,其中選擇所述各個(gè)第二比特位置n,使得保持n>m,而且n-m的差值可以被I整除。
12.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品,可直接加載到數(shù)字計(jì)算機(jī)的內(nèi)部存儲(chǔ)器中,包括軟件代碼部分,用于在所述產(chǎn)品運(yùn)行于計(jì)算機(jī)上時(shí),執(zhí)行權(quán)利要求1所述的步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于比特交換的方法、系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品,其中依照預(yù)定義的交織方案和選定的交織深度I,周期性地將包括K個(gè)比特的數(shù)據(jù)分組中的I個(gè)連續(xù)比特分別映射到I個(gè)不同突發(fā)的交織比特位置上,包括將至少一個(gè)與數(shù)據(jù)分組中各個(gè)第一比特位置m相關(guān)聯(lián)的比特值和與數(shù)據(jù)分組中各個(gè)第二比特位置n相關(guān)聯(lián)的比特值進(jìn)行交換的步驟,其中選擇各個(gè)第二比特位置n,使得保持n>m,而且n-m的差值可以被I整除。
文檔編號(hào)H04L27/18GK1799214SQ200480014867
公開(kāi)日2006年7月5日 申請(qǐng)日期2004年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月20日
發(fā)明者伯努瓦·塞比爾 申請(qǐng)人:諾基亞公司
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