CN101359977B

CN101359977B - 适用于数据切换多路复用的方法及装置

Info

Publication number: CN101359977B
Application number: CN200710143774A
Authority: CN
Inventors: 王忠炫; 李顺吉
Original assignee: Industrial Technology Research Institute ITRI
Current assignee: Industrial Technology Research Institute ITRI
Priority date: 2007-08-02
Filing date: 2007-08-02
Publication date: 2012-09-26
Anticipated expiration: 2027-08-02
Also published as: CN101359977A

Abstract

一种适用于数据切换的多路复用方法，包括输入一连续数据，其中，此数据包括多个超级帧，且每一个超级帧包含多个帧。区分这些超级帧成多个奇数部份及多个偶数部份的超级帧。重新排列每一个奇数部份的超级帧所包含的多个帧，其排列方式为依据其包含的这些帧所需求的位错误率(BER)由大到小或由小到大排列。重新排列每一个偶数部份的超级帧所包含的多个帧，其排列方式为依据其包含的帧所需求的位错误率由小到大或由大到小排列。以及使用一编码器对重新排列过后的超级帧进行编码。

Description

适用于数据切换多路复用的方法及装置

技术领域

本发明涉及一种适用于数据切换多路复用的方法及装置，且特别是涉及一种超级帧的帧的安排与码表数据切换(table switching)的数据切换多路复用的方法及装置。

背景技术

随着网络交换技术的进步与网络带宽的增加，网络服务业者提供更多种不同的网络服务。在以前带宽不足的网络环境里，使用者只能单纯传输文字或语音的数据。现在，因为带宽的增加，使用者甚至可以传输图像或视频的数据。但是，上述不同的传输数据在网络传输上所需求的位错误率(bit errorrate，BER)不一。例如：图像数据需要较低的位错误率，使用者才能看到较清晰的图像；而语音数据则可允许较高的位错误率，因使用者只在乎听到的语音是否可辨识，而非其语音是否优美清晰。

用以保护传输数据的错误校正码(error correction code)是在传输数据中增加多余的位来达到错误校正的功能。而且，上述这些多余的位数增加越多，错误校正能力也越高。亦即，错误校正码的错误校正能力越佳，传输数据的位错误率也越低。所以，若针对不同错误位率需求的传输数据，采用同一种错误校正功能较佳的错误校正码来保护传输数据，将会严重地降低传输速率。但是，若采用同一种错误校正功能较差的错误校正码来来保护不奇偶错误率需求的传输数据，虽然不会降低太多的传输速率，却又无法满足位错误率需求较低的传输数据。

因此，一种不平等错误保护(unequal error protection，UEP)的方法被使用于保护上述的不同错误率需求的传输数据上。其概念是针对不同错误率需求的传输数据给予不同品质的错误校正码，以满足不同传输数据的位错误率需求，又不会降低太多的传输速率。

图1是传统不平等错误保护的数据多路复用模式的电路示意图，其中，有一连续数据被分成四个序列码SF1、SF2、SF3、SF4，每一个序列码SF1～SF4分别代表一个超级帧(super frame)。其中，每一个超级帧SF1～SF4又包含数个传输数据S1、S2、…、SW，每一个传输数据S1～SW分别代表一个帧(frame)。码率兼容位剔除码编码器10(Rate-compatible punctured code)对每一个帧S1～SW进行编码与剔除动作，以达到不平等错误保护的目的。每一个帧S1～SW需求的位错误率皆不相同。假设，每一个超级帧SF1～SF4内的帧S1～SW的错误位率关系皆为PS1＞PS2＞…＞PSW，则其每一超级帧SF1～SF4内帧S1～SW排列方式皆依序为S1、S2、…、SW。

换句话说，每一个超级帧SF1～SF4，会依据帧S1～SW所需求的位错误率由大到小或小到大依序做排列。之后，在每一个超级帧SF1～SF4的尾端(tail)再补上一串全为零的位码，以藉此满足输入位长度的需求与避免此不平等错误保护系统中编码器10因使用硬式切换(hard switching，将在下面有详细的描述)方法所产生的大量错误。然而，此种不平等错误保护的数据多路复用模式，因为超级帧内的帧排列是根据错误率由大排到小或小到大，所以接收端在对两个超级帧间紧连的帧译码时，由于位错误率瞬间变化过大，将使得系统造成不可预期的错误。且加入该串位码，将使得实际的传输速率与输出率下降(亦即会浪费带宽)，使得不平等错误保护系统的传输效能与带宽效率皆不佳。

图2是传统不平等错误保护数据多路复用模式在接收端的位错误率图。由图2所示，可以看见在两个超级帧间紧连的帧SW、S1，其帧SW到帧S1之间的位错误率瞬间上升，将会造成不平等错误保护系统有不可预期的错误出现，使得该平等错误保护系统的错误保护效能不佳。

再来参照图3，图3是码率兼容位剔除码(rate-compatible puncturedcode)编码器10的电路图。此编码器10包括一卷积码(convolution code)编码器101及一剔除表单元102。编码器10针对各种不奇偶错误率需求的帧S1、S2…、SW来进行编码与剔除(puncture)的动作，藉此对这些帧S1～SW做不同程度的保护，以达到不平等错误保护的功效。其中，这些帧S1～SW所需求的错误位率关系为PS1＞PS2＞…＞PSW。其操作原理为当卷积码编码器101对这些帧S1～SW进行卷积编码，并输出编码后的编码数据C_parent，剔除表单元102针对不奇偶错误率需求的帧S1、S2…SW提供不同的剔除表(Puncturing table)T1、T2…、TW，并根据剔除表对经卷积码编码器101编码后的编码数据C_parent进行剔除的动作，并产生剔除后的编码数据C_child。

举例来说，有一帧S1，当卷积码编码器101对帧S1～SW编码并产生编码数据C_parent后，剔除表单元102针对帧S1提供对应的剔除表T1。剔除表单元根据剔除表T1的起始位置开始对编码数据C_parent进行剔除，并输出剔除后的编码数据C_child。若剔除表T1的位码为1，剔除表单元102则输出与该剔除表T1位置对应的编码数据C_partent，而若剔除表T1的位码为0，剔除表单元102则剔除与剔除表T1位置对应的编码数据C_partent。

假设帧S1经卷积编码后的编码数据C_parent＝[10111；00011]，剔除表单元102对帧S1所提供的剔除表T1＝[00011；10111]。剔除表单元102将由剔除表T1起始位置开始剔除编码数据C_parent，并产生剔除后的编码数据C_child＝[×××11；0×011]。其中，×表示被剔除的数据；也就是说，×是不被传输的数据。因此，以上述的例子来说，剔除表单元102将输出110011的数据。

如上所述，为达不平等错误保护的目的。其中，这些帧S1～SW所需求的错误位率关系为PS1＞PS2＞…＞PSW。则剔除表单元102针对上述的传输例，会依序提供数个剔除表T1～TW给对应的数个帧S1～SW。其中，这些剔除表T1～TW有下述的关系。如果剔除表T1某一位置的位码为1，则这些剔除表T2～TW在此位置的位码亦为1。如果剔除表T2某一位置的位码为1，则这些剔除表T3～TW在此位置的位码亦为1。同理可类推其它剔除表的关系。举例来说，若剔除表T1的第一行第二列的位码是1，则这些剔除保T2～TW的第一行第二列的位码也是1。

藉由上述剔除表T1～TW的关系，可知这些帧S1～SW被剔除位数目关系为S1＞S2＞…＞SW。亦即，这些帧S1～SW被编码器10的保护程度关系为S1＜S2＜…＜SW。藉由编码器10对这些帧S1～SW的保护程度关系，该编码器10所提供的错误校正功能可以满足这些帧S1～SW的位错误率需求，进而达到不平等错误保护的目的。

请继续参照图3，传统的不平等错误保护使用剔除表单元102将编码数据C_parent由各个对应的剔除表的起始位置的内容开始进行位剔除。剔除表单元102每一次会根据输入的帧所需求的位错误率来适当地切换剔除表以进行剔除的动作，且皆从剔除表的起始位置剔除编码数据C_parent。此种切换方法一般称为硬式切换(hard switching)方法。但此种切换方法的缺点在于会使得原本欲达到的不平等错误保护的效能下降，使得接收端接收到的数据可能为错误较多的数据，因而无法满足帧S1～SW所需求的位错误率。

兹就下面的例子来说明为何此种硬式切换的方法将使得原本欲达到的不平等错误保护的效能下降。首先，先举一个不会因硬式切换产生问题的例子，之后再举一个会因硬式切换产生问题的例子，以便于解释采用硬式切换方法的码率兼容位剔除码编码器10为何可能会使不平等错误保护的效能不佳。

假设帧S1经卷积码编码器101编码后的编码数据为[10111；00011]，而相对应的剔除表T1＝[00011；10111]；帧S2经卷积码编码器101编码后的编码数据为[10111；00011]，而相对应的剔除表T2＝[00111；10111]。则卷积码编码器101对帧S1、S2进行编码并产生编码数据C_parent＝[1011110111；0001100011]。剔除表单元102根据剔除表T1的起始位置开始对编码数据C_parent的进行剔除的动作，直到编码数据C_parent的0～4行的数据被剔除完毕。之后，剔除表单元102根据这些剔除表T2的起始位置对编码数据C_parent的5～9行进行剔除的动作，直到编码数据C_parent的0～9行的数据被剔除完毕。最后，剔除表单元102所产生的剔除后的编码数据C_child＝[×××11××111；0×0110×011]。此时，剔除后编码数据C_child的汉明权重(Hamming Weight)为9，上述的汉明权重为编码数据位码为1的个数，汉明权重大量的改变将会使得位错误率迅速上升。然而在此例子，硬式切换的方法并不会使得原本欲达到的不平等错误保护的效能下降。

但是，若假设帧S1经卷积码编码器101编码后的编码数据为[101；000]，而相对应的剔除表T1＝[00011；10111]，帧S2经卷积码编码器101编码后的编码数据为[1110111；1100011]，而相对应的剔除表T2＝[00111；10111]。则帧S1、S2经过卷积码编码器101编码后的编码数据C_parent＝[1011110111；0001100011]。此时，剔除表单元102根据剔除表T1的起始位置对编码数据C_parent的0～2行进行剔除的动作。也就是说，编码数据C_parent的0～2行根据剔除表T1的0～2行进行剔除。之后，剔除表单元102根据剔除表T2的起始位置对编码数据C_parent的3～9行进行剔除的动作。但是，编码数据C_parent的3～9行的行数比剔除表T2的行数多。因此，其剔除方式亦是从剔除表T2的起始位置开始进行剔除。若遇到剔除表T2的结束位置，编码数据C_parent依然有未被剔除的位，则继续从剔除表T2的起始位置开始进行剔除，直到C_parent被剔除完毕。

换句话说，就是剔除表单元102根据剔除表T2的0～4行对编码数据C_parent的3～7行先进行剔除，之后，再根据除剔除表T2的0～1行对编码数据C_parent的8～9行进行剔除。最后，剔除表单元102所产生的剔除后编码数据C_child＝[×××××101××；0×01×0001×]。然而，此时，剔除后编码数据C_child的汉明权重却只剩下4。因此，编码器10在此种传输状况下会因此种硬式切换的方法导致汉名权重改变并造成其性能下降，而使得编码器10无法达到原本欲达到的不平等错误保护的效能。此外，另一个在此种传输例子下可以观察到的现象为被剔除的位数太集中，因而容易造成译码器出现译码错误。综上所述，硬式切换的方法将使得编码器10原本欲达到的不平等错误保护的效能下降。因此，使用该硬式切换方法的编码器10将无法满足帧S1～SW的位错误率需求。

因此，基于上述，该硬式切换技术的算法可以表示如下：

C_parent_i，tis allowed for transmission as T_{i，(t-tk)mod p}(k)＝1；

C_parent_i，tis deleted from encoder outputs as T_{i，(t-tk)mod p}(k)＝0；

for any t in the range between tk and tk’

其中，，tk表示第k-1个剔除表的结束位置加1。T_i，j(k)表示第k个剔除表的第i列第j行位置的位码，且第k个剔除表的总行数为p。tk’表示第k个帧在C_parent的第tk’行结束。C_parent_i，t表示第i列第t行位置的编码数据。当该剔除表的第i列第t-tk取p的余数行位置的位码为1时，编码数据C_parent的第i列第t行可被传送出去，当该剔除表的第i列第t-tk取p的余数行位置的位码为0时，编码数据C_parent的第i列第t行则被剔除。

虽然，有使用上述的硬式切换方法的编码器在每一个编码后的编码数据填上一串位码为0的数据(padding zeros)，用以避免上述硬式切换方法所造成的不平等错误保护效能下降的问题。但是，补上此等多余的位码，将使得系统的传输速率与输出率(throughout)下降。

综上所述，传统不平等错误保护的数据多路复用模式的超级帧安排，会让相邻两超级帧间的帧的错误率骤然增减太多，造成系统不可预期的错误。

虽然有人提出在每一个超级帧尾端加上一串位码为0的位数据，不但可以藉此满足输入位长度的需求且能避免不平等错误保护系统中的硬式切换方法所产生的大量错误。但是，此法却造成了系统带宽的浪费与传输速率的下降。另外，传统的不平等错误保护系统内的剔除表单元使用硬式切换的方法，而此种切换方法将使得剔除后的编码数据的汉明权重在超级帧的交界处严重下降，因而使得错误保护的效能不佳。虽然有人提出在其编码后的数据尾端加上一串位码为0的位数据，以增加错误保护效能，然而此法却造成了系统带宽的浪费与传输速率的下降。有鉴于此，本发明提供一种适用于数据切换的多路复用方法及装置，用以增加错误保护的效能，而且不会造成系统带宽的浪费。

发明内容

本发明在提供一种适用于数据切换的多路复用方法与装置，此方法与装置可应用于不平等错误保护的系统，且此方法较传统方法有较佳的错误保护效能，也不会像传统方法为了增加错误保护效能而牺牲系统的带宽。

本发明提供一种适用于数据切换的多路复用方法，此方法包括输入一连续数据，其中，数据包括多个序列码，例如为多个超级帧。每一个超级帧包含多个帧。区分这些超级帧成多个奇数部份及多个偶数部份的超级帧。重新排列每一个奇数部份的超级帧所包含的多个帧，其排列方式为依据其包含的这些帧所需求的位错误率(BER)由大到小或由小到大。重新排列每一个偶数部份的超级帧所包含的多个帧，其排列方式为依据其包含的这些帧所需求的位错误率由小到大或由大到小排列。最后，使用编码器对重新排列过后的这些超级帧进行编码。

上述的方法中，若每一个奇数部份的超级帧所包含的多个帧，其排列方式为依据其包含的这些帧所需求的位错误率(BER)由大到小排列，则每一个偶数部份的超级帧所包含的多个帧，其排列方式为依据其包含的这些帧所需求的位错误率由小到大排列。若每一个奇数部份的超级帧所包含的多个帧，其排列方式为依据其包含的这些帧所需求的位错误率(BER)由小到大排列，则每一个偶数部份的超级帧所包含的多个帧，其排列方式为依据其包含的这些帧所需求的位错误率由大到小排列。本发明提供一种适用于数据切换的多路复用装置，此装置包括输入端、区分器和判断器。输入端用以输入一连续数据，其中，此数据包括多个超级帧，每一个超级帧中分别包含多个帧。区分器将多个超级帧分成多个奇数部份及偶数部份的超级帧。判断器将每一个奇数部份的超级帧分别根据其包含的多个帧所需求的位错误率(BER)由大到小将其包含的多个帧重新排列，及将每一个偶数部份的超级帧分别根据其包含多个帧所需求的位错误率由小到大将其包含的多个帧重新排列。

在本发明的实施例中，上述的数据切换的多路复用装置，包括编码器与剔除表单元。编码器用以对经此多路复用装置重新排列的超级帧进行编码。剔除表单元耦接于编码器，用以剔除经编码器编码后的帧以满足不同编码率的需求。

本发明因采用上述方法，因此不会造成了系统带宽的浪费与传输速率的下降，错误率在超级帧交界处出现性能下降的缺点，主要原因是被剔除的位数不会太集中，因而不易造成译码器出现译码性能下降。此外，采用本发明所述的切换方法，其经剔除后的编码数据的汉明权重也不会有大量下降的情况，因此错误保护效能也较传统的硬式切换来得佳。

另外本发明因采用上述的适用于数据切换的多路复用方法，因此不像传统不平等错误保护的数据多路复用模式的超级帧安排，相邻两超级帧间的帧的错误率会忽然下降，并造成系统不可预期的错误。且不需在每一个超级帧尾端加上一串位码为0的位数据，能避免不必要的带宽浪费。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1是传统不平等错误保护的数据多路复用模式的一种实施例电路图。

图2是传统不平等错误保护数据多路复用模式在接收端的位错误率图。

图3是码率兼容位剔除码编码器的电路图。

图4是本发明所提供的数据切换多路复用方法应用于不平等错误保护的数据多路复用模式的实施例电路图。

图5是本发明所提供的数据切换多路复用方法在接收端的位错误率示意图。

图6是本发明实施例的数据切换的多路复用方法流程图。

图7是本发明数据切换的方法应用于软式位剔除器的一种实施例电路图。

图8是本发明实施例的数据切换方法的流程图。

图9为本发明所提供的适用于数据切换的多路复用装置的一种实施例电路图。

附图符号说明

10：码率兼容位剔除码编码器

101：卷积码编码器

40：软式位剔除器

102、402、94：剔除表单元

401、93：编码器

60～64、80～85：步骤流程

90：一输入端

91：一区分器

92：一判断器

具体实施方式

图4是本发明所提供的数据切换多路复用方法应用于不平等错误保护的数据多路复用模式的实施例电路图。其中，有一连续数据被分成四个序列码SF1、SF2、SF3、SF4，每一个序列码SF1～SF4分别代表例如一个超级帧(superframe)。其中，每一个序列码SF1～SF4又包含数个传输数据S1、S2、…、SW，每一个传输数据S1～SW分别代表一个帧(frame)。软式位剔除器40对每一个帧S1～SW进行编码与剔除动作，以达到不平等错误保护的目的。其中，每一个帧S1～SW需求的位错误率皆不相同。假设，每一个超级帧SF1～SF4内的帧S1～SW的错误位率关系皆为PS1＞PS2＞…＞PSW。

首先，将这四个超级帧SF1～SF4分成偶数部分的超级帧SF2、SF4与奇数部分的超级帧SF1、SF3。之后，将其奇数部分超级帧SF1、SF3内的这些S1～SW帧依其所需求的位错误率从大到小重新排列。而偶数部分超级帧SF2、SF4内的这些S1～SW帧依其所需求的位错误率从小到大重新排列。最后再将这些重新排列的超级帧软式位剔除器40进行编码与剔除的动作。

此种数据切换的多路复用方法不像传统的多路复用方法需在每一个帧S1～SW的尾端(tail)再补上一串全为零的位码，来满足编码器与剔除表的要求。因此本发明提供的多路复用方法不会有带宽浪费的问题发生。此外，利用软式位剔除器40内提供的软式剔除方式，可以避免接收端在对两个序紧连的列码间帧做译码时，因位错误率瞬间变化过大所产生的不可预期的错误。因此本发明提供的多路复用方法较传统的多路复用方法有较佳的错误保护效能(亦即能减少错误发生)与传输效能(亦即不会浪费带宽)。

图5是本发明所提供的数据切换多路复用方法在接收端的位错误率示意图。由图5所示，在两个超级帧间紧连的帧SW、S1，其帧SW到帧S1之间的位错误率经过适当的安排，而能避免不平等错误保护系统下可能会有不可预期的错误发生，使得该平等错误保护系统的错误保护效能得以提升。

综上所述，并参照图6，以便说明本发明实施例的数据切换的多路复用方法流程图，此方法包括下列的步骤。数据接收步骤60，输入一连续数据，其中，此数据包括多个超级帧，且每一个超级帧包含多个帧。区分超级帧步骤61，区分这些超级帧成多个奇数部份及多个偶数部份的超级帧。第一排列步骤62，重新排列每一个奇数部份的超级帧所包含的多个帧，其排列方式为依据其包含的这些帧所需求的位错误率(BER)由大到小或由小到大排列。第二排列步骤63，重新排列每一个偶数部份的超级帧所包含的多个帧，其排列方式为依据其包含的这些帧所需求的位错误率由小到大或由小到大。最后是编码步骤64，使用一编码器对重新排列过后的超级帧进行编码。

上述的第一排列步骤62中，若每一个奇数部份的超级帧所包含的多个帧，其排列方式为依据其包含的这些帧所需求的位错误率(BER)由大到小的顺序排列，则第二排列步骤63中，每一个偶数部份的超级帧所包含的多个帧，其排列方式为依据其包含的这些帧所需求的位错误率由小到大的顺序排列。若第一排列步骤62中，每一个奇数部份的超级帧所包含的多个帧，其排列方式为依据其包含的这些帧所需求的位错误率(BER)由小到大的顺序排列，则第二排列步骤63中，每一个偶数部份的超级帧所包含的多个帧，其排列方式为依据其包含的这些帧所需求的位错误率由大到小的顺序排列。换言之，本方法并不限定超级帧内的帧的位错误率要先由大到小，或着先由小到大的顺序。也就是说，若一个超级帧内的帧的排列为位错误率由大到小的顺序排列，则紧临的两个超级帧的帧的排列为位错误率由小到大的排列。相反地，若一个超级帧内的帧的排列为位错误率由小到大的顺序排列，则紧临的两个超级帧的帧的排列为位错误率由大到小的顺序排列。

上述的多路复用方法可适用于多种需要不平等错误保护的系统上，例如：无线局域网络(WLAN)、微波存取全球互通(WiMAX)、宽带码分多址接入(WCDMA)、数字音频广播(DAB)、数字图像广播系统(DVB)与多媒体实时网络(real time multimedia network)等。

参照图7，图7是本发明的软式位剔除器40的一种实施例电路图。如图7所示，本实施例包含一软式位剔除器40。软式位剔除器40针对各种不奇偶错误率需求的帧S1、S2…、SW来进行编码与剔除的动作。其中，软式位剔除器40更包括一编码器401与一剔除表单元402，且编码器401与剔除表单元402相互耦接，上述的编码器401有多种编码器可选择使用，并不限制何种形式。编码器401用以对输入的帧S1～SW进行编码的动作并产生编码后的数据C_parent。剔除表单元402提供对应输入的帧S1、S2…、SW的剔除表T1、T2…、TW，并根据剔除表对这些编码数据C_parent进行剔除的动作并产生符合编码率需求的编码数据C_child。剔除表单元402不采用传统的硬式切换方法，而是改用一种软式切换的方法，进而提升编码数据经剔除表单元402剔除后的汉明权重，使得不平等错误保护的保护效能增加。且剔除表单元402使用软式切换(soft switching)的方法，不但可以使得不平等错误保护的效能增加，还能避免传统硬式切换为达较佳的不平等错误保护的效能，而造成的带宽浪费与传输速率不佳的问题。如先前技术所述，传统硬式切换的方法为达较佳的不平等错误保护的效能，而于经编码前的数据加上一串位码为0的数据以补足输入长度的要求，但是此法却会造成带宽的浪费。综上所述，本实施例提供的数据切换方法及其装置能避免系统带宽的浪费与达到良好的不平等错误保护效能。

请继续参阅图7，兹就其操作原理做更详细的说明。帧编码器401对这些帧S1～SW进行编码并输出编码后的编码数据C_parent，接着剔除表单元402针对不奇偶错误率需求的帧S1～SW提供不同的剔除表，并根据剔除表对经编码器401编码后的编码数据C_parent进行剔除的动作并产生剔除后的编码数据C_child。

传统上经由编码后的C_parent产生C_child的方法为，假设有一帧S1。编码器401对帧S1编码并产生一编码数据C_parent。剔除表单元402针对帧S1提供一剔除表T1。剔除表单元根据剔除表T1的起始位置开始对编码数据C_parent进行剔除，并输出剔除后的编码数据C_child。若剔除表T1的位码为1，剔除表单元402则输出与剔除表T1位置对应的编码数据C_partent，若剔除表T1的位码为0，剔除表单元402则剔除与剔除表T1位置对应的编码数据C_partent。假设帧S1经编码后的编码数据C_parent＝[10111；00011]，剔除表单元402对帧S1所提供的剔除表T1＝[00011；10111]。剔除表单元402将由剔除表T1起始位置开始剔除编码数据C_parent，并产生剔除后的编码数据C_child＝[×××11；0×011]。其中，×表示被剔除的数据；也就是说，×是不被传输的数据。因此，以上述的例子来说，剔除表单元402将输出110011的数据。

为达不平等错误保护的目的，若这些帧S1～SW所需求的错误位率关系为PS1＞PS2＞…＞PSW，则剔除表单元402会依序提供数个剔除表T1～TW给对应的数个帧S1～SW。其中，这些剔除表T1～TW有下述的关系。如果剔除表T1某一位置的位码为1，则这些剔除表T2～TW在位置的位码亦为1。如果剔除表T2某一位置的位码为1，则这些剔除表T3～TW在相奇偶置的位码亦为1。同理可类推其它剔除表的关系。举例来说，若剔除表T1的第一行第二列的位码是1，则这些剔除保T2～TW的第一行第二列的位码也是1。藉由上述剔除表T1～TW的关系，可知这些帧S1～SW被剔除位数目关系为S1＞S2＞…＞SW。亦即，这些帧S1～SW被软式位剔除器40的保护程度关系为S1＜S2＜…＜SW。藉由编码器40对这些帧S1～SW的保护程度关系，编码器40所提供的错误校正功能可以满足这些帧S1～SW的位错误率需求，进而达到不平等错误保护的目的。

继续参照图7，兹就下面的例子来说明剔除表单元402软式切换的方法。假设帧S1经编码器401编码后的编码数据为[101；000]，而相对应的剔除表T1＝[00011；10111]，帧S2经编码器401编码后的编码数据为[1110111；1100011]，而相对应的剔除表T2＝[00111；10111]。帧S1、S2经过编码器401编码后的编码数据C_parent＝[1011110111；0001100011]。此时，剔除表单元402根据剔除表T1的起始位置对编码数据C_parent的0～2行进行剔除的动作。也就是说，编码数据C_parent的0～2行根据剔除表T1的0～2行进行剔除。此时，剔除表单元402会纪录剔除表T1的第3行为剔除表T2的参考位置。剔除表单元402根据剔除表T2的参考位置对编码数据C_parent的3～9行进行剔除的动作。但是，编码数据C_parent的3～9行的行数比剔除表T2的行数多。因此，其剔除方式亦是从剔除表T2的参考位置开始进行剔除。若遇到剔除表T2的结束位置，编码数据C_parent依然有未被剔除的位，则继续从剔除表T2的起始位置开始进行剔除，直到C_parent被剔除完毕。换句话说，就是剔除表单元402根据剔除表T2的3～4行对编码数据C_parent的3～4行先进行剔除，之后再根据除剔除表T2的0～4行对编码数据C_parent的5～9行进行剔除。最后，剔除表单元402所产生的剔除后编码数据C_child＝[×××11××111；0×0110×011]。此时，剔除后编码数据C_child的汉明权重为9，较传统的硬式切换的权重只剩下4来得好。因此，编码器40在此种传输状况下，会因此种软式切换的方法使得汉名权重不会改变太大，并使得不平等错误保护的效能较传统硬式切换的方法来得佳。

另外，再举一个例子来说明软式切换的操作方法。假设帧S1经编码器401编码后的编码数据为[10111；00011]，而相对应的剔除表T1＝[00011；10111]；帧S2经编码器401编码后的编码数据为[1011100；0001110]，而相对应的剔除表T2＝[00111；10111]；帧S3编码器401编码后的编码数据为[01110；00111]，而相对应的剔除表T3＝[10111；10111]。则帧S1～S3经过编码器401编码后的编码数据C_parent＝[10111101110001110；00011000111000111]。

此时，剔除表单元402根据剔除表T1的起始位置对编码数据C_parent的0～4行进行剔除的动作。也就是说，编码数据C_parent的0～4行根据剔除表T1的0～4行进行剔除。此时剔除表单元402会纪录剔除表T2的起始位置为剔除表T2的参考位置。剔除表单元402根据剔除表T2的参考位置对编码数据C_parent的5～11行进行剔除的动作。但是，编码数据C_parent的5～11行的行数比剔除表T2的行数多。因此，其剔除方式亦是从剔除表T2的参考位置开始进行剔除。若遇到剔除表T2的结束位置，编码数据C_parent依然有未被剔除的位，则继续从剔除表T2的起始位置开始进行剔除，直到C_parent被剔除完毕。换句话说，就是剔除表单元402根据剔除表T2的0～4行对编码数据C_parent的5～9行先进行剔除，之后，再根据除剔除表T2的0～1行对编码数据C_parent的10～11行进行剔除。此时剔除表单元402会纪录剔除表T2的第2行位置为剔除表T3的参考位置。

之后，剔除表单元402根据剔除表T3的参考位置对编码数据C_parent的12～16行进行剔除的动作。其剔除方式亦是从剔除表T3的参考位置开始进行剔除。若遇到剔除表T3的结束位置，编码数据C_parent依然有未被剔除的位，则继续从剔除表T3的起始位置开始进行剔除，直到C_paren t被剔除完毕。换句话说，就是剔除表单元402根据剔除表T3的2～4行对编码数据C_parent的12～14行先进行剔除，之后，再根据除剔除表T3的0～1行对编码数据C_parent的15～16行进行剔除。最后，剔除表单元402所产生的剔除后编码数据C_child＝[×××11××111××0111×；0×0110×0111×0011×]。

上述的例子最多只以输入三个帧为例子，若有三个以上的帧输入的话，其编码器40内的软式切换方法及其装置的操作原理亦可以上述的例子类推。

因此，基于上述，该硬式切换技术的算法可以表示如下：

C_parent_i，t is allowed for transmission as T_{i，t mod p}(k)＝1；

C_parent_i，t is deleted from encoder outputs as T_{i，t mod p}(k)＝0；

for any t in the range between tk and tk’

其中，tk表示上第k-1个剔除表的结束位置加1。T_i，j(k)表示第k个剔除表的第i列第j行位置的位码，且第k个剔除表的总行数为p。tk’表示第k个帧在C_parent的第tk’行结束。C_parent_i，t表示第i列第t行位置的编码数据。当该剔除表的第i列第t取p的余数行位置的位码为1时，编码数据C_parent的第i列第t行可被传送出去，当该剔除表的第i列第t取p的余数行位置的位码为0时，编码数据C_parent的第i列第t行则被剔除。

参照图8，图8是本发明实施例的数据切换方法的流程图。配合图8与上述的实施例。首先，根据编码步骤80，使用一编码器401对多个帧进行编码动作，接着进行第一初始化步骤81，提供多个剔除表，并纪录每一剔除表的起始位置与结束位置，用以处理编码后的该帧，其中，每一剔除表分别包括多个位码。接着，进行第二初始化步骤82，纪录第一个剔除表的起始位置为该第一个剔除表的参考位置。然后，进行剔除步骤83，使用第k个剔除表剔除第k个帧，第k个帧由该第k个剔除表的参考位置处开始剔除，若处理至该第k个剔除表的该结束位置，第k个帧依然未被处理完毕时，则从第k个剔除表的起始位置继续处理直至该第k个帧结束。接着，进行记录步骤84，纪录第k+1个剔除表的参考位置，当第k个帧被处理完毕时，判断此时该第k个剔除表的位置是否为该剔除表的结束位置，若否，则纪录该第k个剔除表所处理完的位码位置加1为第k+1个剔除表的参考位置，若是，则纪录该第k个剔除表的起始位置为该第k+1个剔除表的参考位置。

以上的剔除步骤83与记录步骤84会不断地进行，直到最后一个帧被完全剔除。最后进行输出步骤85，输出经剔除后的编码数据。

上述的数据切换方法中的编码步骤80内的编码器401可为可为卷积码(convolution code)编码器、涡轮码(turbo code)编码器或低密度奇偶检查码LDPC(Low-Density Parity-Check)编码器等。上述的数据切换方法中的这些剔除表可记录于一存储器，且存储器可为非易失性存储器，例如：只读存储器(ROM)或闪存(Flash)等。

上述的数据切换的方法，若假设仅有两个帧，则第二个帧可为较第一个帧重要的数据。例如应用在视频传输上，第一个帧可为运动图像矢量(motionvector)的数据，且第二个帧可为静止图像(static image)的数据。又例如应用在图像传输上，第一个帧可为图像中几个最低位(LSB)的数据，且第二个帧可为图像中几个最高位(MSB)的数据。此外，若是应用在同时传输图像数据与语音数据时，其语音数据所需的位错误率则不须像图像数据的位错误率那样子的小，所以第一个帧可为语音数据，且第二个帧可为图像数据。

参照图9，图9为本发明所提供的适用于数据切换的多路复用装置的一种实施例电路图。此多路复用装置包括一输入端90、一区分器91、一判断器92与一编码器93。其中，区分器91耦接于输入端90，判断器92耦接于区分器91，编码器93耦接于判断器92。输入端90用以输入一连续数据，其中此数据包括多个超级帧SF1～SF4，每一个超级帧SF1～SF4中分别包含多个帧S1～SW，其中，这些帧S1～SW所需求的错误位率关系为PS1＞PS2＞…＞PSW。

区分器91用以将多个超级帧SF1～SF4分成多个奇数部份超级帧SF1、SF3及偶数部份的超级帧SF2、SF4。一判断器92，将每一个奇数部份的超级帧SF1、SF3分别根据其包含的多个帧S1～SW所需求的位错误率(BER)由大到小将其包含的多个帧S1～SW重新排列，及将每一个偶数部份的超级帧SF2、SF4分别根据其包含的多个帧S1～SW所需求的位错误率由小到大将其包含的多个帧S1～SW重新排列(其排列后的结果如图9判断器92的输出所示)。编码器93，对重新排列过后的这些超级帧SF1～SF4编码。

上述的判断器92的排列方式，亦可以，将每一个奇数部份的超级帧SF1、SF3分别根据其包含的多个帧S1～SW所需求的位错误率(BER)由小到大的顺序，将其包含的多个帧S1～SW重新排列，及将每一个偶数部份的超级帧SF2、SF4分别根据其包含的多个帧S1～SW所需求的位错误率由大到小的顺序，将其包含的多个帧S1～SW重新排列。换言之，此多路复用装置并不限定奇数部份的超级帧内的帧的排列方式要根据其位错误率先由大到小，或先由小到大的方式排列。

续参照图9，多路复用装置更包括一剔除表单元94。此剔除表单元94耦接于编码器93。剔除表单元94用以剔除经编码器编码后的这些帧与纪录位置。其中，剔除表单元94更包括数个剔除表，这些剔除表用以提供剔除表单元94纪录剔除表的起始与结束位置。剔除表单元94并根据这些剔除表剔除编码后的帧。每一剔除表分别包括多个位码，其中，剔除表单元会纪录该第一个剔除表的起始位置为该第一个剔除表的参考位置。

第k个剔除表用以提供剔除表单元94根据第k个剔除表剔除第k个帧，第k个帧由该第k个剔除表的参考位置处开始剔除，若处理至该第k个剔除表的该结束位置，第k个帧依然未被处理完毕时，则从第k个剔除表的起始位置继续处理直至该第k个帧结束，当第k个剔除表处理直至该第k个帧结束时，此时，剔除表单元94判断此时该第k个剔除表的位置是否为该剔除表的结束位置，若否，则纪录该第k个剔除表所处理完的位码位置加1为第k+1剔除表的参考位置，若是，则纪录该第k+1个剔除表的起始位置为该第k+1个剔除表的参考位置。

当最后一个帧被完全剔除后，剔除表单元94输出经剔除后的编码数据。

上述的数据切换的多路复用装置可适用于目前很多的通信标准与网络系统。例如：无线局域网络(WLAN)、微波存取全球互通(WiMAX)、宽带码分多址接入(WCDMA)、数字音频广播(DAB)、数字图像广播系统(DVB)与多媒体实时网络等。

上述的数据切换的多路复用装置。其中，编码器93可为卷积码(convolution code)编码器、涡轮码(turbo code)编码器或低密度奇偶检查码LDPC(Low-Density Parity-Check)编码器等。上述的数据切换的多路复用装置，其中，这些剔除表可记录于存储器，且该存储器可为非易失性存储器，例如：只读存储器(ROM)或闪存(Flash)等。

综上所述，在本发明实施例所述的数据多路复用方法与装置。使其两个讯列码间的其相临的两个帧不会有错误率遽降的情况，因此系统不易有不可预期的错误发生。且其采用软式切换方法的码率兼容位编码器可以避免传统采用硬式切换方法会造成汉明权重过度下降的现象，进而使得不平等保护的系统有较佳的不平等错误保效能。

虽然本发明已以数个实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视本发明的申请专利范围所界定者为准。

Claims

1.一种适用于数据切换的多路复用方法，其特征在于：

输入连续数据，其中，该数据包括多个超级帧，且该每一个超级帧包含多个帧；

区分所述超级帧成多个奇数部份及多个偶数部份的超级帧；

重新排列每一个奇数部份的超级帧所包含的多个帧；

重新排列每一个偶数部份的超级帧所包含的多个帧；以及

使用编码器对重新排列过后的所述超级帧进行编码，其中，若每一个奇数部份的超级帧所包含的多个帧，其排列方式为依据其包含的所述帧所需求的位错误率BER由大到小排列，则每一个偶数部份的超级帧所包含的多个帧，其排列方式为依据其包含的所述帧所需求的位错误率由小到大排列，若每一个奇数部份的超级帧所包含的多个帧，其排列方式为依据其包含的所述帧所需求的位错误率BER由小到大排列，则每一个偶数部份的超级帧所包含的多个帧，其排列方式为依据其包含的所述帧所需求的位错误率由大到小排列。

2.如权利要求1所述的数据切换的多路复用方法，该方法适用于无线局域网络、微波存取全球互通、宽带码分多址接入、数字音频广播、数字图像广播系统与多媒体实时网络应用上。

3.一种适用于数据切换的多路复用装置，其特征在于：

输入端，用以输入一连续数据，其中，该数据包括多个超级帧，每一个超级帧中分别包含多个帧；

区分器，将所述超级帧分成多个奇数部份及偶数部份的超级帧；以及

判断器，分别根据所述奇数部份的超级帧和偶数部份的超级帧包含的多个帧所需求的位错误率BER，将所述奇数部份的超级帧包含的多个帧和所述偶数部份的超级帧包含的多个帧重新排列，其中，若每一该奇数部份的超级帧所包含的所述帧，其排列方式为依据其包含的所述帧所需求的位错误率BER由大到小的顺序排列，则每一该偶数部份的超级帧所包含的多个帧，其排列方式为依据其包含的所述帧所需求的位错误率由小到大排列，若每一该奇数部份的超级帧所包含的所述帧，其排列方式为依据其包含的所述帧所需求的位错误率BER由小到大的顺序排列，则每一该偶数部份的超级帧所包含的所述帧，其排列方式为依据其包含的所述帧所需求的位错误率由大到小排列。

4.如权利要求3所述的数据切换的多路复用装置，更包括：

编码器，用以对经该多路复用装置重新排列后的多个传输编码；以及

剔除表单元，用以剔除经一编码器编码后的帧以满足不同编码率的需求。

5.如权利要求4所述的数据切换的多路复用装置，该剔除表单元更包括：

数个剔除表，用以提供剔除表单元纪录剔除表的起始与结束位置，剔除表单元并根据这些剔除表剔除编码后的帧，其中，每一剔除表分别包括多个位码；

其中，剔除表单元会纪录该第一个剔除表的起始位置为该第一个剔除表的参考位置；

第k个剔除表用以提供剔除表单元剔除第k个帧，第k个帧由该第k个剔除表的参考位置处开始剔除，若处理至该第k个剔除表的该结束位置，第k个帧依然未被处理完毕时，则从第k个剔除表的起始位置继续处理直至该第k个帧结束，当第k个剔除表处理直至该第k个帧结束时，剔除表单元判断该第k个剔除表的位置是否为该剔除表的结束位置，若否，则纪录该第k个剔除表所处理完的位码位置加1为第k+1剔除表的参考位置，若是，则纪录该第k+1个剔除表的起始位置为该第k+1个剔除表的参考位置。

6.如权利要求5所述的数据切换的多路复用装置，该装置适用于无线局域网络、微波存取全球互通、宽带码分多址接入、数字音频广播、数字图像广播系统与多媒体实时网络应用上。

7.如权利要求5所述的数据切换的多路复用装置，其中，第二个帧为信息较第一个帧具有较高优先权的数据。

8.如权利要求5所述的数据切换的多路复用装置，其中，第一个帧为语音数据，且第二个帧为图像数据。

9.如权利要求7所述的数据切换的多路复用装置，其中，该第一个帧为运动图像矢量的数据，且该第二个帧为静止图像的数据。

10.如权利要求7所述的数据切换的多路复用装置，其中，该第一个帧为图像中多个最低位LSB的数据，且该第二个帧为图像中多个最高位MSB的数据。

11.如权利要求4所述的数据切换的多路复用装置，其中，该编码器为卷积码编码器。

12.如权利要求4所述的数据切换的多路复用装置，其中，该编码器为涡轮码编码器。

13.如权利要求4所述的数据切换的多路复用装置，其中，该编码器为低密度奇偶检查码LDPC编码器。

14.如权利要求5所述的数据切换的多路复用装置，其中，这些剔除表记录于存储器。

15.如权利要求14所述的数据切换的多路复用装置，其中，该存储器为非易失性存储器。