CN100571088C - 一种抗周期位置干扰的交织和去交织方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种抗周期位置干扰的交织和去交织方法，应用于WCDMA系统中，其中，数据交织步骤为：将不同传输信道的数据进行复用，然后进行交织处理，然后输出交织后的数据；并且在数据发送的步骤中使用随机化运算，使不同传输信道数据在交织后的输出位置是随机的，随机化运算为：交替从各个传输信道读取数据，作为复用后的数据；数据去交织步骤为：接收交织后的数据，进行去交织处理，然后将去交织后的数据进行解复用到不同传输信道中；相应的在数据接收步骤中使用与随机化运算对应的逆运算。应用本发明，可避免无线信道中的同步干扰信号全部集中在同一传输信道的数据上。

Description

一种抗周期位置干扰的交织和去交织方法

技术领域

本发明涉及无线信道编码和交织技术领域，特别是指一种抗周期位置干扰的交织和去交织方法。

背景技术

在采用WCDMA技术的通信系统中，信道包括专用信道与公共信道，公共信道中包括公共导频信道、寻呼信道等。不同用户通信用的专用信道以及大部分的共用信道均使用相同的时段和频段，这些信道一般采用同步发送，信道之间通过不相关的“码”进行区分，如采用正交可变长扩频码(OVSF)。在接收端，如果没有多径并且解调时是准确同步，采用正交码的信道间就不会相互干扰。

但是某些信道并没有采用与其他信道正交的码，并且不是占用全部的时段，如图1示出的主/次同步信号，该信号占用每个时隙的前256个码片。这样，在时间上，主/次同步信道就是一个以时隙为周期，占空比为256/2560＝1/10的序列，由于未采用正交码，对于无线信道中的其他信道的信号而言，主/次同步信道构成了一个以时隙为周期的干扰信号。

如图2示出的下行链路数据成帧发送到无线信道的流程图，在数据发送到无线信道之前，来自不同传输信道的数据经过传输信道级连复用后，需要进行第二次交织(2nd Interleaving)，以扰乱这些数据的相互顺序，以将在无线信道传输中出现的突发的聚堆性误码打散。第二次交织技术具体可参见3GPP TS25.212V5.4.0，下面仅进行简介。

第二次交织的过程主要包括：将数据首先逐行写入一个(N×30)的矩阵里面。然后矩阵进行列交换，再逐列读出。其中列交换的规则如下：设原来的列编号为0、1、......、29，则列交换后的列顺序为<0、20、10、5、15、25、3、13、23、8、18、28、1、11、21、6、16、26、4、14、24、19、9、29、12、2、7、22、27、17>。

下面参照图2，以及图3示出的数据传输过程示意图，并以WCDMA系统三个传输信道A、B、C复用到一个物理信道为例对该交织过程进行说明。假设这三个传输信道数据分别为A1～A30、B31～B90、C91～C180，所述第二次交织过程包括以下步骤：

首先，信道复用单元将输入的传输信道A、B、C进行级连复用，得到将要进行第二次交织的数据为<A1、A2～A30、B31、B31～B90、C91、C92～C180>。

然后数据逐行写入交织存储器的交织矩阵，结果如下：

$\begin{array}{c}\begin{array}{cccccc}0& 1& 2& ...& 28& 29\end{array}\\ \left[\begin{array}{cccccc}A1& A2& A3& ...& A29& A30\\ B31& B32& B33& ...& B59& B60\\ B61& B62& B63& ...& B89& B90\\ C91& C92& C93& ...& C119& C120\\ C121& C122& C123& ...& C149& C150\\ C151& C152& C153& ...& C179& C180\end{array}\right]\end{array}$

进行列变换，结果如下：

$\begin{array}{c}\begin{array}{cccccc}0& 20& 10& ...& 27& 17\end{array}\\ \left[\begin{array}{cccccc}A1& A21& A11& ...& A28& A18\\ B31& B51& B41& ...& B58& B48\\ B61& B81& B71& ...& B88& B78\\ C91& C111& C101& ...& C118& C108\\ C121& C141& C131& ...& C148& C138\\ C151& C171& C161& ...& C178& C168\end{array}\right]\end{array}$

然后，将数据从交织存储器的交织矩阵逐列读出，发送到无线信道中，读出的该数据帧如下所示：

<A1B31B61C91C121C151 A21B51B81C111C141C171......A18B48B78C108C138C168>

分析以上的交织过程，从交织矩阵可以看出：3个传输信道级连写入交织矩阵后，传输信道A数据会写在交织矩阵的前面几行，后面几行写入的是传输信道B的数据，再后面几行是传输信道C的数据。其中的列交换并不能改变这个数据的布局。并且，正因为这个布局，在按列读出交织矩阵的数据时，读出的数据帧是由30组都是按照“传输信道A数据+传输信道B数据+传输信道C数据”排列组成。

对于WCDMA来说每帧数据由15个时隙组成，而按照上面交织矩阵读出的数据为30组，这样每组正好对应一帧中的半个时隙。由于传输信道A、B、C在各组位置分布情况，得到图4示出的数据分布和周期关系的分布图来。

另一方面，如前面所述，WCDMA的主/次同步信道形成以时隙为周期的突发干扰，如图5示出的数据与主/次同步信号的关系图，这个干扰对无线信道而言，成了一个干扰序列。这样，在移动台接收无线信道传输的受到主/次同步信号干扰的信号后，在各个信道解复用后，极有可能出现主/次同步信道干扰全部集中出现在一个传输信道上。这样就会导致被干扰到的传输信道性能的恶化，而使译码时恶化甚至导致通话断链等严重影响通信质量的现象出现。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种抗周期位置干扰的交织和去交织方法，以避免无线信道中的同步干扰信号全部集中在同一传输信道的数据上。

本发明提供了一种抗周期位置干扰的交织和去交织方法，包括数据交织步骤和数据去交织步骤；其中，数据交织步骤为：信道复用单元将不同传输信道的数据进行复用，然后将复周后的数据进行交织处理，然后输出交织后的数据；数据去交织步骤为：接收交织后的数据，进行去交织处理，然后将去交织后的数据由信道解复用单元解复用到不同传输信道中；并且，在数据交织步骤中，从各个传输信道交替读取数据作为要进行交织的数据；相应的在数据去交织步骤中使用与数据交织步骤中对应的逆运算；

其中所述从各个传输信道交替读取数据作为要进行交织的数据包括：

A1、信道复用单元计算各个传输信道传输数据个数的最小值Nmin；

B1、信道复用单元分别计算各个传输信道的数据个数相对Nmin的倍数，并向下取整记录为倍数值；

C1、信道复用单元依次从各个传输信道读取该传输信道对应的倍数值个数据，并返回步骤C1直到读取所有传输信道的所有数据；其中，当某个传输信道剩余的数据个数小于该传输信道对应的倍数值时，读取时将所述剩余数据作为所要读取的数据；当某个传输信道剩余的数据个数为0时，不再从该传输信道读取数据；

所述相应的在数据去交织步骤中使用与数据交织步骤中对应的逆运算包括：

A2、信道解复用单元计算各个传输信道传输数据个数的最小值Nmin；

B2、信道解复用单元分别计算各个传输信道的数据个数相对Nmin的倍数，并向下取整记录为倍数值；

C2、信道解复用单元从去交织后的数据中，依次读取各个传输信道对应的倍数值个数据，依次分别写入对应的传输信道中，并返回步骤C2直到写完所有的数据；其中，当某个传输信道可写入数据个数小于该传输信道对应的倍数值时，写入时将所述的可写入数据个数作为要写入的数据个数；当某个传输信道可写入数据个数为0时，数据停止写入该传输信道。

由上述方法可以看出，本发明通过对各个传输信道交替读取数据，使交织后的数据，避免出现不同传输信道的数据位置呈现简单的周期关系。这样，在无线信道传输中，受到同步干扰后，在去交织并传输信道解复用后，就可以避免受干扰的数据集中在一个传输信道上。从而，抑制了无线信道中的周期性干扰对去交织后的译码性能的影响，提高无线链路整体性能。

附图说明

图1为主/次同步信号示意图。

图2为下行链路数据成帧发送到无线信道的流程图。

图3为数据传输过程示意图。

图4为数据分布和周期关系的分布图。

图5为数据与主/次同步信号的关系图。

图6为数据发送流程图。

具体实施方式

本发明通过增加随机化过程，使不同传输信道数据在交织后的输出位置是随机的，而不是简单的周期位置重复，这样可以避免出现所述的同步干扰。

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过具体实施例和参照附图，对本发明进一步详细说明。

下面参见图6示出的流程图，并结合实施例对本发明数据交织和去交织方法进行说明。该例中，本发明将背景技术所述从各个传输信道简单的级连后读取数据，改为从各个传输信道交替读取数据作为要进行交织的数据，使得输入交织矩阵的数据没有背景技术所述的规律性，以达到避免同步干扰集中到一个传输信道的数据上。假设该例中有k个传输信道，这k个传输信道数据的个数分别为Ni，i＝1～k，包括以下步骤。

步骤601：信道复用单元计算各个传输信道数据个数Ni的最小值Nmin＝Min(N1，N2...Nk)。不失一般性，假设本例中Nmin＝Min(N1，N2...Nk)＝N1，也就是说N1为最小值。

步骤602：信道复用单元按照下面的公式计算各个传输信道数据个数相对最小传输信道数据个数的倍数，这个倍数记为Ki。

i＝1～k。其中

表示向下取整运算。

步骤603：信道复用单元依次从各个传输信道读取该传输信道对应的Ki个数据，并返回该步骤直到读取所有传输信道的所有数据，读取的数据作为要进行交织处理的数据。具体的数据读取方法如下：

从传输信道1读取K1个数据，然后从传输信道2读取K2个数据.....从传输信道k读取K_k个数据；然后再返回传输信道1，读取K1个数据.....其中，当某个传输信道，如第i个传输信道剩余的数据不足Ki个数据时，就把剩余数据作为所要读取的数据；当某个传输信道的数据已经被读完时，就跳到下个传输信道继续读取，直到把所有传输信道的所有数据全部读取出来。

步骤604：信道复用单元将步骤603读取出的数据发送到交织存储器进行第二次交织处理，然后发送到无线信道中。

按照以上步骤603读取的数据，便是打乱了传输信道级连顺序的数据，因此在进行第二次交织后，不会产生所述的周期性问题，也就是说，在无线信道中传输受到同步干扰后，干扰不会集中在一个传输信道的数据上。

对于数据接收方，在进行传输信道的解复用时，按照上述的方法进行逆运算即可。下面对该逆运算进行简要说明。对于每个传输信道来说，该传输信道要接收的数据个数是已知的，在传输信道解复用时，包括以下步骤：

信道解复用单元首先将接收的数据进行去交织处理，然后按照步骤601和602的步骤计算出Ki；

然后信道解复用单元，即接收方从去交织的数据中依次读取K1到Ki个数据，分别依次写入第1个到第i个传输信道，并返回该步骤直到写完所有的数据。具体的数据写入各传输信道的方法如下：

首先读取K1个数据写入传输信道1，然后读取K2个数据写入传输信道2.....读取K_k个数据写入传输信道k；然后再读取K1个数据写入传输信道1，读取K2个数据.....当某个传输信道如第i个传输信道数据需要写入的数据不足Ki个数据时，仅写入所需要写入的数据个数；当某个传输信道的数据已经写完时，就跳到下个传输信道继续写入，直到把所有的数据全部写入这些解复用的传输信道中。

下面将该方法结合实施例进一步详细说明，为了方便起见，这里假设传输信道个数K为3，并且假设每个传输信道的数据个数Ni分别为2，5，6。传输信道1的数据记为A1，A2，传输信道2的数据为B1，B2，B3，B4，B5，传输信道3的数据为C1，C2，C3，C4，C5，C6。

首先，信道复用单元根据步骤601所述公式Nmin＝Min(2，5，6)，可以求出Nmin为传输信道1的个数2。

然后，根据步骤602，信道复用单元可以计算出各个传输信道相对传输信道1数据个数的倍数分别为

然后，信道复用单元根据步骤603读取各传输信道数据的方法，读出的结果为A1，B1，B2，C1，C2，C3，A2，B3，B4，C4，C5，C6，B5。然后将这些数据进行第二次交织处理，发送到无线信道中。

对应的，在接收方进行传输信道解复用时，包括以下步骤：

由于每个传输信道的数据个数是已知的，首先将接收的数据去交织后，信道解复用单元按照步骤601和602的步骤计算出K1＝1，K2＝2，K3＝3。然后依次读取K1～K3个数据，分别写入第1到第3个传输信道内。当某个传输信道个数写满后，后续的写数据便跳过该传输信道，写入下一个传输信道内。通过该步骤，可还原出各个传输信道的数据，完成传输信道的解复用。

本发明提供的另一种抗周期位置干扰的交织和去交织方法，是采用交织器级连迭代交织方式。采用迭代交织的方式不可避免会产生一定的时延，但是从整个数据传输的过程来看，数据传输中会产生数据在线路上的传输时延和等待所有数据传输的时延，这些时延要远远大于交织过程的时延，因此多次级连交织产生的时延还是可以在传输过程中忽略的。这个交织方法包括以下步骤：

首先，将多个传输信道输出的数据按顺序级连，然后将级连后的数据写入交织存储器进行交织处理，该交织算法与背景技术中相同，具体可参见3GPP TS25212V5.4.0里面的第2次交织(2nd Interleaving)算法。将待交织的数据按照交织方法进行交织，得到结果如下。

<A1B31B61C91C121C151 21B51B81C111C141C171.....A18B48B78C108C138C168>

然后，将该次交织后得到数据，再作为待交织的数据，再循环重新进行交织处理。这样反复循环交织，一直进行到用户设定的交织次数N为止。然后将迭代交织后的数据发送到无线信道传送出去。

对于数据接收方在接收到交织后的数据后，进行N次逆运算，即可还原为原来的数据，然后解复用到各个传输信道中，该信道解复用的过程在3GPP TS25.212V5.4.0进行了详细描述，此处不再叙述。其中，逆运算为：将接收的数据逐列写入去交织存储器的交织矩阵，并进行反列交换，然后逐行读出。

通过本发明，使得交织后输入无线信道的各个级连传输信道数据不会按照一定的周期规律排列，从而避免在受到无线信道的周期性干扰时，所干扰的数据为一个传输信道的数据。去交织后受到干扰的数据不会集中在一个传输信道出现，而随机在各个传输信道出现。也就是可以随机化不同传输信道数据在交织后的数据位置，显著抑制周期位置干扰对各个传输信道的不平衡干扰。从而提高译码过程的性能，进一步实现提高无线链路的整体性能。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1、一种抗周期位置干扰的交织和去交织方法，包括数据交织步骤和数据去交织步骤；其中，数据交织步骤为：信道复用单元将不同传输信道的数据进行复用，然后将复用后的数据进行交织处理，然后输出交织后的数据；数据去交织步骤为：接收交织后的数据，进行去交织处理，然后将去交织后的数据由信道解复用单元解复用到不同传输信道中；其特征在于，

在数据交织步骤中，从各个传输信道交替读取数据作为要进行交织的数据；

相应的在数据去交织步骤中使用与数据交织步骤中对应的逆运算；

其中，所述从各个传输信道交替读取数据作为要进行交织的数据包括：

A1、信道复用单元计算各个传输信道传输数据个数的最小值Nmin；

B1、信道复用单元分别计算各个传输信道的数据个数相对Nmin的倍数，并向下取整记录为倍数值；

C1、信道复用单元依次从各个传输信道读取该传输信道对应的倍数值个数据，并返回步骤C1直到读取所有传输信道的所有数据；其中，当某个传输信道剩余的数据个数小于该传输信道对应的倍数值时，读取时将所述剩余数据作为所要读取的数据；当某个传输信道剩余的数据个数为0时，停止从该传输信道读取数据；

所述相应的在数据去交织步骤中使用与数据交织步骤中对应的逆运算包括：

A2、信道解复用单元计算各个传输信道传输数据个数的最小值Nmin；

B2、信道解复用单元分别计算各个传输信道的数据个数相对Nmin的倍数，并向下取整记录为倍数值；

C2、信道解复用单元从去交织后的数据中，依次读取各个传输信道对应的倍数值个数据，依次分别写入对应的传输信道中，并返回步骤C2直到写完所有的数据；其中，当某个传输信道可写入数据个数小于该传输信道对应的倍数值时，写入时将所述的可写入数据个数作为要写入的数据个数；当某个传输信道可写入数据个数为0时，数据停止写入该传输信道。

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