CN101350697B - 符号交织信道映射装置和方法以及移动通信系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了符号交织信道映射装置和方法以及移动通信系统。该符号交织信道映射装置，用于移动通信系统的发射机，所述发射机从所述移动通信系统的接收机接收反馈的信道状态信息，该符号交织信道映射装置包括：符号分类单元，其根据符号的重要性对符号进行分类；符号子载波映射单元，其进行子载波映射，根据所述符号分类单元的分类结果和所述信道状态信息，使重要的符号尽可能对应于非深衰落子载波。

Description

符号交织信道映射装置和方法以及移动通信系统

技术领域

本发明涉及移动通信系统技术，更具体地说，涉及多载波无线通信系统的信道映射方法和装置，以及相应的发射机、接收机和系统。

背景技术

在通信系统中，反馈的信道信息可以使得发射机根据信道条件避免干扰。无线通信中的大多数自适应技术都是基于某种形式的反馈信道信息的。

具有代表性的多载波通信系统如图1和图2所示。

图1示出了现有技术发射机100的示意方框图。高层数据首先在加扰器101中加扰，然后在FEC编码器102中编码。FEC编码器102可以是任何类型的FEC编码器。由于CTC(卷积Turbo编码)和非规则LDPC码的强劲的纠错性能，这两种信道编码更为常用。随后，经编码的数据(编码数据)在比特交织器103中被交织，比特交织器103可以是分组交织或者卷积交织。调制器104将交织后的码字映射到星座符号上。这些符号按照一定的规则被子载波映射单元105映射到各个子载波上。这个过程可被视作是将时间轴上的数据映射到时频二维的空间里。在大多数系统中，逻辑映射与物理映射有所不同。目的是为了不将相邻的符号映射到相邻的子载波上，从而避免成块的衰落。经映射的数据随后经串并转换(S/P)单元106、逆快速傅立叶变换(IFFT)单元107、并串转换单元(P/S)108和前缀(CP)添加单元109处理，这些单元是常用的多载波传输模式-正交频分复用(OFDM)的基本模块，因而不予赘述。

图2示出了现有技术接收机200的示意方框图。接收的信号首先经前缀去除单元201、串并转换单元202、快速傅立叶变换(FFT)单元203和并串转换单元204处理，这些单元分别是上述的单元106、107、108和109的逆操作单元，是OFDM的基本解调模块，对本领域技术人员是公知的，因而不予赘述。子载波解映射单元205的作用与子载波映射单元105相反，它将时频二维数据映射到时间轴上。星座符号在解调器206中解调为比特分块，然后在解交织器207中解调。解调出的比特分组(即FEC编码块)在FEC解码器208中译码。然后经过解扰器209进行解扰后，被提交给高层。

对于卷积Turbo码和低密度循环冗余校验码，码字往往设计得较长，这是由于长码的高随机性提高了纠错性能。

图3示出了一个1/2码率的卷积Turbo码的编码器102的示意图。如图所示，输入信息比特被分为3个流。第一条比特流经过时延装置301a延时后直接进入复用器305，码字的这一部分通常被称作信息比特307。第二条比特流经过时延装置301b延时后，经1/2成员卷积编码器302a处理，得到该成员编码器的校验比特。第三条比特流首先经过CTC交织器303交织，然后经过另外一个1/2成员卷积编码器302b编码，得到自身的校验比特。编码器302a和302b的输出被删余矩阵单元304交替选出。删余矩阵单元304和时延装置301a的输出经过复用器305复用。由此可以看出，卷积Turbo码306是由信息比特307和校验比特308组成的。对于卷积Turbo码，信息比特是不经过任何删余和保护的，这就意味着码字的信息比特部分比校验比特部分更为重要，因此需要更多的保护。

图4示出了非规则低密度循环冗余校验码(LDPC)的校验矩阵的一个示意图。非规则LDPC码的特点是变量节点和校验节点的度不完全相同。变量节点的度(校验矩阵401的列重404)决定了对应码字中每比特的重要程度：度越大越重要。即：码字中403部分的比特比402部分的比特更重要。

图3中的CTC码和图4中的非规则LDPC码有一个共同的特征：码字中的某些比特比其他比特更为重要。我们把这类FEC码称为非同等保护(UEP)码。除了上述的两种纠错码之外，卷积码和一些线性分组码也属于UEP码。

在一个多载波无线通信系统中，数据按UEP码编码后，经过调制，同一编码块的比特可能会被映射到若干个子载波上。这些子载波往往经历不同程度的衰落。编码领域传统的抗衰落方法是比特交织器。所有的编码比特经过比特交织器被随机映射到不同的子载波上。每比特遭遇深衰落的概率是相同的。在发射机已经通过反馈技术掌握信道衰落信息的情况下，传统的发射机并没有对特殊的重要比特进行额外的保护。

图5说明了这种情况。图5是具体示出了传统的发射机侧信道编码过程的示意流程图。如图5所示，传统的发射机侧信道编码过程包括：前向纠错编码(FEC)、比特交织、调制和信道映射。这一过程与图1所示的装置的处理流程是一致的。

如图5所示，首先在步骤501输入UEP信道编码(即图中FEC码505)。FEC码505是一种非同等保护(UEP)前向纠错码。在该示例性实施例中，码长是36。其中，第9至第16以及第29至第36比特是重要比特(在上方用数字2进行标示，如标号510所示)。第1至第8以及第17至第25比特是非重要比特(在上方用数字1进行标示，如标号509所示)。FEC码505可通过FEC单元102获得。FEC码505首先由比特交织器103进行交织(步骤502)，获得了比特交织码506。比特交织码506随后被调制器104调制(步骤503)，调制为16QAM星座符号507。星座符号507经过子载波映射单元105的信道映射(步骤504)，即获得了将发送的符号如508。标号511和512示出了每一个子载波(信道状态信息)的信道衰落强度。标号514和515示出了每一个符号的重要性。如图5所示，在该示例中，共有10个重要比特经历了深衰落。实际上，对于发射端而言，既然信道信息是已知的，那么应该有相应的措施避免重要比特遭遇深衰落。

发明内容

本发明鉴于以上问题而提出，旨在克服现有技术的一个或更多个问题。

本发明的第一方面提供了一种符号交织信道映射装置，用于移动通信系统的发射机，所述发射机从所述移动通信系统的接收机接收反馈的信道状态信息，该符号交织信道映射装置包括：符号分类单元，其根据符号的重要性对符号进行分类；符号子载波映射单元，其进行子载波映射，根据所述符号分类单元的分类结果和所述信道状态信息，使重要的符号尽可能对应于非深衰落子载波。

本发明的第二方面根据所述第一方面，其特征在于，所述符号子载波映射单元包括：子载波映射单元，将所述符号映射到子载波上；符号交织单元，根据所述符号分类单元的分类结果和所述信道状态信息，对所述子载波映射单元的映射结果进行调整，使重要的符号尽可能对应于非深衰落子载波。

本发明的第三方面根据所述第二方面，其特征在于，所述符号交织信道映射装置还包括符号交织必要性判断单元，根据所述子载波的情况和所述子载波映射单元的映射结果，判断是否有必要对所述子载波映射单元的映射结果进行调整。

本发明的第四方面根据所述第二方面，其特征在于，在所述信道状态信息中，子载波被分为多个子集，所述符号交织信道映射装置还包括符号子集划分单元，所述符号子集划分单元将所述符号划分为与所述子载波的子集数目相同的多个子集，所述符号交织单元针对所述符号的各子集进行对所述子载波映射单元的映射结果的调整。

本发明的第五方面根据所述第一方面，其特征在于，所述符号分类单元包括：比特重要性确定单元，确定各符号中的各比特的重要性；重要比特数目确定单元，确定各符号中重要比特的数目；符号重要性判断单元，根据各符号中重要性比特的数目判断该个符号的重要性，从而对该个符号进行分类。

本发明的第六方面根据所述第二方面，其特征在于，所述符号交织单元根据所述信道状态信息和所述符号分类单元的分类结果，通过查表对所述子载波映射单元的映射结果进行重新排列。

本发明的第七方面根据所述第二方面，其特征在于，所述符号交织单元根据所述信道状态信息和所述符号映射单元的映射结果，通过使在经重新排列后的映射结果中，符号重要性等级标识值与相应的各子载波所对应的信道的衰落强度值的差的绝对值最小而进行所述重新排列，所述符号重要性等级标识值表示符号的重要性，符号的重要性越高，所述表示符号重要性等级标识值越小或越大，子载波对应的信道状况越差，所述衰落强度值越大或越小。

本发明的第八方面根据所述第二方面，其特征在于，所述符号交织信道映射装置还包括：子载波子集划分单元，将子载波分为多个子集；符号子集划分单元，所述符号子集划分单元将所述符号划分为与所述子载波的子集数目相同的多个子集；所述符号交织单元针对所述符号的各子集进行对所述子载波映射单元的映射结果的调整。

本发明的第九方面提供了一种符号交织信道映射方法，用于移动通信系统的发射机，所述发射机从所述移动通信系统的接收机接收反馈的信道状态信息，该符号交织信道映射方法包括：符号分类步骤，根据符号的重要性对符号进行分类；子载波映射步骤，将所述符号映射到子载波上；符号交织步骤，根据所述符号分类步骤的分类结果和所述信道状态信息，对所述子载波映射步骤的映射结果进行调整，使重要的符号尽可能对应于非深衰落子载波。

本发明的第十方面提供了一种移动通信系统，所述移动通信系统包括接收机和发射机，所述发射机包括上述第一至第八方面任一方面所述的符号交织信道映射装置，并将解排序信息发送到所述接收机；所述接收机包括符号子载波解映射单元，所述符号子载波解映射单元用于根据所述解排序信息对接收的符号进行与所述符号子载波映射单元的处理相反的处理，所述接收机还将信道信息反馈给所述发射机。

本发明的第十一方面的移动通信系统根据本发明的第十方面，其中所述解排序信息可以是表示发射机待排序图样的信息。

本发明的另一方面提供了一种计算机程序，在被计算机或逻辑部件执行时，可以使所述计算机或所述逻辑部件执行上述方法，或用作上述装置及其部件中的一种或多种。

本发明的又一方面提供了一种计算机可读存储介质，存储上述计算机程序，所述计算机可读存储介质可以是CD、VCD、DVD、软盘、磁带、闪存等。

本发明的基于多载波系统的符号交织方法通过在发送端重新排列符号顺序，从而避免非同等保护(UEP)前向纠错(FEC)码字中的重要比特被深衰落所干扰。这里UEP码可以为任何非同等保护FEC码字，但是这项发明更适合类似于卷积Turbo码(CTC)和非规则低密度循环冗余校验码(irregular LDPC)的长码。重新排序的过程是基于反馈的信道状态信息(CSI)的。

每次传输时，多载波系统接收机首先将前次的信道状态信息(CSI)传送给发射机。这里CSI可以以任何形式发送。在本发明中，衰落程度等级是最直接的方法。

在发射机侧，调制星座符号根据其包含重要比特的数量被划分为若干等级。总的等级数应该与衰落程度等级数相等。这些星座符号被划归为若干的子集中。任何一个子集可以被视作某个符号排列的图样。所有子载波的信道状态信息(CSI)被划分为同样数目的等级。在映射符号到子载波之前，根据CSI的排列图样，每个子集中的符号顺序被重新排列从而尽量避免重要比特遭遇深衰落。符号的重排列过程在这里被称作符号交织。交织策略对于每一子集不尽相同，但是一旦某个子集的CSI图样确定，相应子集的符号交织策略也固定下来。在符号交织之后，星座符号被发送。

在接收机侧，前次发送的信道状态信息(CSI)被存储直至当前接收机处理完成。由于符号交织过程对于同一子集中的符号顺序和CSI顺序是一一映射。接收机根据前次信道状态信息(CSI)来解符号交织。

通过这种符号交织的方法，更多的重要比特被保存下来，从而提高了系统性能。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。附图中示出的实施例仅仅是示例性的，不应被解释为是对本发明的限制。在附图中：

图1示出了现有技术发射机100的示意方框图；

图2示出了现有技术接收机200的示意方框图；

图3示出了一个1/2码率的卷积Turbo码的编码器102的示意图；

图4示出了非规则低密度循环冗余校验码(LDPC)的校验矩阵的一个示意图。

图5是具体示出了传统的发射机侧信道编码过程的示意流程图。

图6a示出了依据本发明一个实施例的发射机的方框图；

图6b示出了依据本发明一个实施例的接收机的方框图；

图7示出了依据本发明实施例的符号交织信道映射单元；

图8示出了依据本发明一个实施例的发射机侧的符号交织流程图；

图9示意性地示出了子载波分类的过程；

图10示出了依据本发明一个实施例的符号分类单元的示意方框图；

图11描述的是符号分类过程；

图12提供了一种基本的查找表的重排序实施方案的示例；

图13示意地示出了一种发送解排序信息的包头；

图14示意性第示出了本发明的发射机侧信道编码的过程；以及

图15示意性地示出了接收机侧的信号处理过程。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例进行详细的说明。在所有的附图中，用相同或类似的附图标记表示相同或类似的部件或步骤。

图6a示出了依据本发明一个实施例的发射机的方框图。图6b示出了依据本发明一个实施例的接收机的方框图。如图6a和图6b所示，在发射机中，用符号交织信道映射单元110代替了子载波映射单元105。另外在接收机处，增加了解符号交织装置211。

图7具体示出了依据本发明实施例的符号交织信道映射单元110。

图7a示出了依据本发明一个实施例的符号交织信道映射单元110。如图7a所示，在本发明的一个实施例中，符号交织信道映射单元110包括符号分类单元111、子载波映射单元112和符号交织单元113。子载波映射单元112与现有技术的映射单元105的功能一样，因而本文不予赘述。符号分类单元111用来对符号进行分类。对符号的分类可以在子载波映射单元112对符号进行映射之前进行，也可以在子载波映射单元112对符号进行映射之后进行。符号交织单元113用于根据符号分类单元111的分类结果和发射机接收的从接收机反馈来的信道状态信息，对子载波映射单元112的映射结果进行调整，使重要符号在调整后比调整前更多地对应于非深衰落子载波。

图7b示出了依据本发明另一个实施例的符号交织信道映射单元110。与图7a所示的符号交织信道映射单元相比，在图7b的符号交织信道映射单元中增加了符号子集划分单元114。该实施例的符号交织信道映射单元应用于这样的情况，在从接收机接收的信道状态中，子载波被划分为若干个子集。在这种情况下，相应地，也将符号划分为若干个子集。划分出的符号的子集数与子载波被划分出的子集数相同。在这种情况下，符号交织单元113对子载波映射单元112的映射结果所进行的调整针对各符号子集进行。对符号和信道进行子集划分可以减轻发射机和接收机的计算负担，提高响应速度。

图7c示出了依据本发明又一个实施例的符号交织信道映射单元110。与图7b所示的符号交织信道映射单元相比，在图7c的符号交织信道映射单元中增加了子载波子集划分单元115。在从接收机反馈的信道状态信息中未对子载波进行划分时，可以在发射机处进行子载波划分，从而减轻发射机和接收机的计算负担，提高响应速度。

图7d示出了依据本发明再一个实施例的符号交织信道映射单元110。与图7c所示的符号交织信道映射单元相比，在图7d的符号交织信道映射单元中增加了符号交织必要性判断单元116。用于判断是否有必要对子载波映射单元112的映射结果进行调整。从而避免了不必要的调整，可提高响应速度。

下面，将针对图7d对本发明进行介绍。很显然，对于本领域的技术人员来说，在明了了图7d所示的实施例的实现和操作流程之后可以清楚地知道图7a至图7c的实现和操作流程。因而，在本文中省略了对其他实施例的介绍。

图8示出了依据本发明一个实施例的发射机侧的符号交织流程图。首先，在步骤801，由子载波子集划分单元115将子载波(即子载波)划分为若干个子集，每个子集包含N个子载波，其中N是能够被子载波总数整除的一个小正整数。该步骤也称为子载波子集划分步骤，是根据不同子载波的对应衰落强度对子载波进行的划分。即，在本发明的一个实施例中，首先多载波系统被划分为很多相等带宽的子载波，然后将所有的子载波分成数目相等的子集。如前所述，进行子集划分的原因是分别针对各子集中的子载波进行重排比一次性对所有的子载波进行重排的复杂度小得多，在本发明中，对子载波进行重排的含义与对符号进行重排的含义是一致的。分成多少子集(也即数值N的取值)可以依据系统的处理能力和对系统的各种要求(如Qos要求)等确定。一般来说，N的值越大，则本发明对符号的重排的效果就越好，但相应的，对处理能力的要求也就越高。

然后，在步骤802，将星座符号划分为同样数量的子集。即星座符号的子集数与子载波的子集数相同。每个子集中包含N个符号。之后，在步骤803，确定反馈的信道状态信息(CSI)中各子载波的衰落等级。各子载波F_n，n＝1，2，…N的衰落等级用

标识，

越大，衰落等级越高，其中0＜1＜＝L，L是大于1的预先确定的正整数。衰落等级是从反馈的信道状态信息中获得的，符号交织单元113和符号交织必要性判断单元116可以直接从反馈的信道信息中获得所述衰落等级。

图9示出了子载波分类的过程。根据幅度将频率连续的信道冲击相应划分为若干等级。这里，级数是由器件的处理能力决定的，可以是预先确定的。级数越多，复杂度越高，另外一般分级为2的指数次级，即2，4，8，16等，以便于数字化处理。即根据一定的标准将信道冲击相应幅度划分为若干个段(在图中示例性地示为四个段，即4个等级)，根据各子载波(1-9)的信道冲击响应所落入的段，而确定相应的衰落等级。经过子集划分，这样对应于每一个子载波的衰落等级序列为 $k_F=[k_{F_1},k_{F_2},\·\·\·k_{F_n}\·\·\·,k_{F_N}].$ 如图9所例示的，包含9个子载波的子集901的各子载波的衰落等级分别为[2，2，1，1，2，2，3，3，4]。应该注意，一般来说，接收机进行子载波分类的处理。

然后，回到图8，在步骤804中，由符号分类单元对各子集中的各星座符号S_n，n＝1，2，…N进行分类。分类依据各星座符号的重要性等级进行。各星座符号S_n的重要性等级标识为

k＝1，2，…K.。K是预定的最高等级，为正整数，k越小，重要性越高。当然也可以是K越大，重要性越高，这取决于约定，并且不影响对本发明的理解，因而下文中以k越小重要性越高的情况为例进行说明。请注意，这里，L和K即可以相同也可以不相同。但如果L和K相同则可以简化处理。由于L和K不同时的处理与L和K相同时的处理的原理是一样的，本领域技术人员在理解了L与K相同时的处理之后完全可以理解L与K不同时的处理，因而，为了说明的方便，在下文中以L和K相同时的情况为例进行描述。即用

标识各子载波F_n，n＝1，2，…N的衰落等级。

图10示出了依据本发明一个实施例的符号分类单元111的示意方框图。如图10所示，符号分类单元111包括比特重要性确定单元1111、重要比特数目确定单元1112以及符号重要性判断单元1113。比特重要性确定单元1111确定符号中各比特的重要性，如前所述，符号中各比特的重要性随编码方法不同而不同，这可以参见对图3和图4的说明。比特重要性确定单元1111可以根据发射机中采用的编码方法确定符号各比特的重要性。重要比特数目确定单元1112确定各符号中重要比特的数目。符号重要性判断单元根据各符号中重要比特的数目，确定该个符号的重要性，并由此进行分类。可以依据一定的标准进行判断，如将包含的重要比特的比特数多于阈值的符号判断为重要符号。

图11描述的是符号分类过程。比特交织之后的序列1101被调制成为符号序列1102。比特重要性标示器1105标出了所有的重要比特(在图11中2表示重要比特)。根据包含的重要比特的数量，如符号重要性标示器1106所示，星座符号被划分为若干个重要等级，图中的重要等级共有4级。一级包含有4个重要比特；二级包含有3个重要比特；三级包含有两个重要比特；四级包含少于两个重要比特。当然，分出的级的数目是可以改变的，如图14中示例示出的，就仅分成了两个等级。经过子集划分，得到符号重要性等级序列 $k_S=[k_{S_1},k_{S_2},\·\·\·k_{S_n}\·\·\·,k_{S_N}].$

然后，回到图8，在步骤811中，由子载波映射单元112进行子载波映射。该映射步骤与现有技术的步骤504相同，在此不予详细说明。本领域技术人员应该意识到，前面的步骤801至804的顺序并不是固定的，而是可以改变的，并且既可以顺序执行，也可以并行执行。并且即可以在步骤811之前进行，也可以在步骤811之后进行。另外，尽管在图14中对比特重要性的判断在调制之前进行，但也可以在调制之后进行。总之，对图14和图8的描述仅仅是示例性的，不是对本发明的限制。

然后，在步骤805，针对子载波的各子集，由符号交织单元对符号进行重排。图8右部的步骤806-810更详细地示出了步骤805。

具体地，在步骤806，针对各子载波子集中的各符号，计算下式(1)，

$R_n=k_{S_n}-k_{F_n},1<k_{S_n}\&le;K,1<K_{F_n}\&le;K,1<n\&le;N---\left(1\right)$

这里，R_n是强度差，取值可以是从-(K-1)到K-1的任意整数。

可以判断Rn是否大于预定的阈值，该阈值例如可以表示不重要的符号遇到了深衰减子载波，或重要的符号遇到非深衰减子载波等。在上文中k_sn越小，则符号越重要(例如1表示重要符号，2表示为不重要比特)，而k_fn越大，则载波衰落越深(1为非深衰落，2则为深衰落)的情况下，取阈值为0，则R_n＞0表示一个不太重要的符号对应与一个非深衰落子载波。R_n＜0表示重要的符号遇到较深衰落的子载波，这是本发明力求避免的。从而对于各子集得到了强度差向量

R＝[R₁，R₂，…R_n…，R_N]，1＜n＜N                   (2)

将跟据该向量决定怎样进行重新排列。

接着在步骤807和808由符号交织判断单元判断是否有必要进行符号交织。具体地，在步骤807判断对于一个子集中的所有子载波，是否都是R_n≥0，如果是(步骤807，是)，则表明所有的重要比特都避免了深衰落，因而进入步骤809。对于这种情况没有必要进行重新排列。如步骤809所示，不进行符号重新排列，符号顺序跟其原来的一样。

另一方面，如果并不是所有的R都大于0(步骤807，否)，则在步骤808中判断对于一个子集中的所有的子载波F是否都有 $k_{F_n}=K.$ 如果是(步骤808，是)，则说明信道状态最糟糕，即使重排列也没有任何帮助，因而也进入步骤809，不作任何改变。

除了上述两种特殊情况，都需要进行符号重排序。即在步骤808的判断为否的时候，处理进入步骤810，进行重排。

在每次传输数据之前对于发射机和接收机重排的策略都已经确定下来了。

每个子集中的重排顺序可以根据下式决定，

S′＝f(S，R)                                           (3)

其中，R＝[R₁，R₂，…R_n…，R_N]，S＝[S₁，S₂，…S_n…，S_N]以及S′＝[S₁′，S₂′，…S_n′…，S_N′]使得

$E\left\{\right|R^{\&prime;}\left|\right\}=\frac{1}{N}\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\&Sigma;}}}\left|R^{\&prime;}\right|=\frac{1}{N}\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\&Sigma;}}}|k_{{S_n}^{\&prime;}}-k_{{F_n}^{\&prime;}}|---\left(4\right)$

取值最小。

其中， $1<k_{S_n}<K,$ $1<k_{{F_n}^{\&prime;}}<K,$ 1＜n＜N  F′＝[F₁′，F₂′，…F_n′…，F_N′]，是重排后的衰落序列，此时F₁′对应于原排列中某一个子载波的位置，而非编号为1的子载波。

是重排后的子载波衰落强度标识。是原排列的符号重要性标识。R′是重排后的强度差。E{|R′|}表示强度差向量的均值。对|R′|取均值最小表示最大可能地将重要符号与非深衰落相对应。式(4)可以形象地理解为通过符号顺序调整使得更多的重要符号对应于非深衰落子载波，非重要符号对应深衰落子载波。

对于某一固定的衰落图案，重排列函数f(S，R)都将符号顺序重新排列为某种满足上述原则的新的顺序。这里，不同的符号顺序是有可能映射为相同的新顺序的。该映射在每次发送数据前以查找表的形式存储在发射机中。图12提供了一种基本的查找表的重排序实施方案。

图12是子集大小为3，衰落等级数为2，符号重要等级数为2的查找表的生成方法。图中标号为1的符号为重要符号，阴影为深度衰落。首先将待排序符号全部图样(2*2*2＝8种)顺序编号如S(Symbol)1301，然后将衰落图样(2*2*2＝8种)顺序编号如F(Fading)1302。1303是该查找表。列编号为待排序符号图样编号，行编号为衰落图样编号，每一个列编号和行编号的组合都对应于一个符号的重排列方案1304，即新的符号排列顺序，这些新顺序都能满足使得重要符号对应的深度衰落的个数最少。

接收机侧恢复原来的符号顺序需要依靠来自发射机的解排序信息。这些解排序信息必须通过可靠的手段(例如低速率调制编码方案，重复等)在发送数据信息之前送达接收端。一种可行的实施方案是作为数据的包头发送。图13示意地示出了一种发送解排序信息的包头。如图13所示，解排序信息由编码块号1301，子集号1302和重排序编号1303三个字段组成。编码块号1301指示该信息对应的编码块，子集号1302指示该信息对应于某一编码块的特定子集，重排序编号1303是该信息的核心内容，即解排序方案—每一个编号都对应一种解排序结果。1303可以是发射机待排序符号图样的编号1301。接收机按照该编号还原原来符号的顺序。

图14示意性地示出了本发明的流程。与图5相对照，可以形象地理解本发明。因此与图5所示相同的部分，用相同的标号标示，并省略了对其的详细说明。

如图14所示，首先在步骤501输入UEP信道编码(即图中FEC码505)。FEC码505首先由比特交织器103进行交织(步骤502)，获得了比特交织码506。比特交织码506随后被调制器104调制(步骤503)，调制为16QAM星座符号507。星座符号507经过子载波映射单元105的信道映射(步骤504)，即获得了将发送的符号如508。如图5a所示，在该示例中，共有10个重要比特、4个重要符号经历了深衰落。

然而，在图14中，要进行符号分类等(步骤520)，并且在映射之后，根据符号分类的结果等以及反馈的信道信息，进行符号交织(步骤521)。

如图14所示，将符号划分为3个子集(在图14中，共有9个符号，因而每个子集中有3个符号)，在这3个子集中对符号分别进行重新排列。可以发现只有2个重要符号被深度衰落，对比于图5的4个重要符号度衰落，取得了良好的结果。

应该注意，尽管在上面的示例中，总是在子载波映射之后通过符号交织对其映射结果进行重排，但本领域技术人员应该明白，可以有子载波映射单元根据反馈的信道信息和符号分类信息，根据一定的函数或查找表，直接进行映射，这样映射的结果应使重要的符号尽可能对应于非深衰落子载波，从而不必再进行重排。

图15示意性地示出了接收机侧的信号处理过程。接收机中的处理过程与发射机中的处理相对并相反，因而在本文中仅对应于图7d的发射机来描述接收机中的处理。下面结合图6b对此进行描述。符号子集划分单元210将接收的星座符号1206分为与发射机所划分的子集数相对应的若干个子集。每个子集包含N个符号。然后由符号解交织器211针对各子集，根据CSI图样(即通过查表)进行解交织(解重排序)，将步骤1201。经解交织的符号1207然后被子载波解映射单元205解映射(步骤1202)，然后经解映射的符号1208被解调器206解调(步骤1203)。解调出的比特1209经过解交织器207解交织(步骤1204)，然后经解交织的比特1210经FEC解码器208进行解码(步骤1205)，并经解扰器209进行解扰。

本发明在应用之前，需要确保一个前提，即反馈的信道状态信息(CSI)必须足够可靠。换句话说，信道衰落图样对于发射机和接收机必须一样，否则重排策略对于发射机和接收机不同，会引入大量的错误。三个层面的保护措施可以保证反馈信息的可靠性。首先，每个子集中等级数目必须少，这样才能保正每一个等级的范围足够大，小的衰落变化不至于影响衰落等级图样。第二，反馈信息自身可以用更为鲁棒的调制编码方式。第三，高层的保护机制，比如ARQ。

上面的实施方式、实施例、示例等都是示意性的，并不是对本发明的限制。本领域的技术人员可以根据本发明的原理对本发明的实施例等进行各种修改和变型，这些修改和变型都应在本发明的范围内，本发明的范围又所附的权利要求及其等同物确定。

本领域技术人员要想更深入地理解本发明，可以参考以下文献。通过引用将它们并入本文中，如同在这里完全阐明了一样。

1.US 2002/0066061 A1 Brain Classon et al.

2.Xiaowei Jin，Teng Li，Oliver M.Collins and Thomas E.Fuja，TheUniversality of LDPC Codes on Correlated Fading Channels with DecisionFeedback Based Receiver，Global Telecommunications Conference，2005.GLOBECOM apos；05.IEEE Volume 3，Issue，28 Nov.-2 Dec.2005.

3.hengli Zhou，and Baosheng Li，BER Criterion and CodebookConstruction for Finite-Rate Precoded Spatial Multiplexing With LinearReceivers，IEEE TRANSACTIONS ON SIGAL PROCESSING，VOL.54，NO.5，MAY 2006.

4.L.A.Dunning and W.E.Robbins：Optimal encoding of linear blockcodes for unequal error protection，Information and Control 37(1978)，150-177.

5.W.J van Gils：Two topics on linear unequal error protection codes：bounds on their length and cyclic code classes，IEEE Transactions onInformation Theory 29(1983)，866-876.

Claims (9)

1.一种符号交织信道映射装置，用于移动通信系统的发射机，所述发射机具有比特交织器和调制器，比特交织器产生比特流，所述比特流中包括重要比特以及与重要比特相关的非重要比特，所述调制器根据所述比特流产生符号序列，所述发射机从所述移动通信系统的接收机接收反馈的各子载波的衰落强度，该符号交织信道映射装置包括：

符号分类单元，其根据符号的重要性对符号进行分类；

符号子载波映射单元，其对所述符号序列进行子载波映射，根据所述符号分类单元的分类结果和所述各子载波的衰落强度，使重要的符号尽可能对应于非深衰落子载波，

其中，所述符号子载波映射单元包括：

子载波映射单元，将所述符号映射到子载波上；

符号交织单元，根据所述符号分类单元的分类结果和信道状态信息，对所述子载波映射单元的映射结果进行调整，使重要的符号尽可能对应于非深衰落子载波。

2.根据权利要求1所述的符号交织信道映射装置，其特征在于，所述符号交织信道映射装置还包括符号交织必要性判断单元，所述符号交织必要性判断单元根据所述子载波的情况和所述子载波映射单元的映射结果，判断是否有必要对所述子载波映射单元的映射结果进行调整。

3.根据权利要求1所述的符号交织信道映射装置，其特征在于，在所述信道状态信息中，子载波被分为多个子集，所述符号交织信道映射装置还包括符号子集划分单元，所述符号子集划分单元将所述符号划分为与所述子载波的子集数目相同的多个子集，所述符号交织单元针对所述符号的各子集进行对所述子载波映射单元的映射结果的调整。

4.根据权利要求1所述的符号交织信道映射装置，其特征在于，所述符号分类单元包括：

比特重要性确定单元，其确定各符号中的各比特的重要性；

重要比特数目确定单元，其确定各符号中重要比特的数目；

符号重要性判断单元，其根据各符号中重要比特的数目判断该个符号的重要性，从而对该个符号进行分类。

5.根据权利要求1所述的符号交织信道映射装置，其特征在于，所述符号交织单元根据所述信道状态信息和所述符号分类单元的分类结果，通过查表对所述子载波映射单元的映射结果进行重新排列。

6.根据权利要求1所述的符号交织信道映射装置，其特征在于，所述符号交织单元根据所述信道状态信息和所述子载波映射单元的映射结果，通过使在经重新排列后的映射结果中，符号重要性等级标识值与相应的各子载波所对应的信道的衰落强度值的差的绝对值最小而进行所述重新排列，其中，所述符号重要性等级标识值表示符号的重要性，符号的重要性越高，所述表示符号重要性等级标识值越小，子载波对应的信道状况越差，所述衰落强度值越大，或者符号的重要性越高，所述表示符号重要性等级标识值越大，子载波对应的信道状况越差，所述衰落强度值越小。

7.根据权利要求1所述的符号交织信道映射装置，其特征在于，所述符号交织信道映射装置还包括：

子载波子集划分单元，其将子载波分为多个子集；

符号子集划分单元，所述符号子集划分单元将所述符号划分为与所述子载波的子集数目相同的多个子集；

所述符号交织单元针对所述符号的各子集进行对所述子载波映射单元的映射结果的调整。

8.一种符号交织信道映射方法，用于移动通信系统的发射机，所述发射机具有比特交织器和调制器，比特交织器产生比特流，所述比特流中包括重要比特以及与重要比特相关的非重要比特，所述调制器根据所述比特流产生符号序列，所述发射机从所述移动通信系统的接收机接收反馈的各子载波的衰落强度，该符号交织信道映射方法包括：

符号分类步骤，根据符号的重要性对符号进行分类；

子载波映射步骤，将所述符号映射到子载波上；

符号交织步骤，根据所述符号分类步骤的分类结果和所述各子载波的衰落强度，对所述子载波映射步骤的映射结果进行调整，使重要的符号尽可能对应于非深衰落子载波。

9.一种移动通信系统，所述移动通信系统包括接收机和发射机，

所述发射机包括权利要求1-7任一项所述的符号交织信道映射装置，并将解排序信息发送到所述接收机；

所述接收机包括符号子载波解映射单元，所述符号子载波解映射单元用于根据所述解排序信息对接收的符号进行与所述符号子载波映射单元的处理相反的处理，所述接收机还将信道信息反馈给所述发射机。

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