CN102089985A

CN102089985A - 在移动通信系统中使用CTC(卷积的Turbo码)编码器发送数据的装置和方法

Info

Publication number: CN102089985A
Application number: CN2009801275085A
Authority: CN
Inventors: 姜承显; 李锡雨
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 2008-07-13
Filing date: 2009-07-13
Publication date: 2011-06-08
Anticipated expiration: 2029-07-13
Also published as: WO2010008165A3; US8522106B2; WO2010008165A2; US20110113307A1; KR20100118988A; KR101208555B1; US9154165B2; CN102089985B; US20120185756A1

Abstract

公开了一种在移动通信系统中使用CTC(卷积的Turbo码)编码器发送数据的装置和方法。按照本发明的数据传输方法包括：编码通过CTC编码器的两个输入端子输入的输入数据位，并且输出第一编码位的第一编码步骤；通过使用对应于所述输入数据位的大小的四个CTC交织器参数(P0、P1、P2和P3)交织所述输入数据位的步骤；编码交织的数据位，并且输出第二编码位的第二编码步骤；和按照预先确定的编码率有选择地将所述输入数据位、所述第一编码位和所述第二编码位发送到接收侧的步骤，其中所述输入数据位的大小是M个预定义的数据位大小之一，和对应于所述输入数据位的大小的所述CTC交织器参数的P0是N的互质数，N是数据块大小的1/2，P1是2的倍数的自然数，P2是4的倍数的自然数，并且如果P1模4＝2，P3是2的倍数的自然数，以及如果P1模4＝0，P3是4的倍数的自然数。

Description

在移动通信系统中使用CTC(卷积的Turbo码)编码器发送数据的装置和方法

技术领域

本发明涉及用于发送数据的装置和方法，尤其是，涉及在移动通信系统中供发送端使用卷积Turbo码(CTC)编码器发送数据的装置和方法。

背景技术

在无线通信系统中，部分传输数据有时可能由于衰落而立即丢失。如果顺序的数据位立即丢失，则这个错误甚至在使用极好的纠错码时也不能恢复。

在无线通信系统中，在使用信道交织方法按照特定模式改变传输数据位的顺序之后发送端发送编码的传输数据序列，而不是以输入数据位的顺序发送数据位。即，使用信道交织能够将在无线电链路中经常出现的突发错误转变为随机错误。

当在编码的传输数据中存在很少错误位时，可以使用纠错码，诸如卷积码、turbo码或者低密度奇偶校验(LDPC)码校正错误位。

基本上，turbo编码是信道编码技术，其是通过并行级联连接卷积码的方案。卷积的Turbo码(CTC)是在移动因特网服务中使用的信道码之一。

如众所周知的，下一代移动通信系统需要以高速可靠地传输多媒体数据，并且需要加强的信道编码和有效的调制方案以提高高速数据传输的可靠性。在许多国家已经建议和采用具有使能高速数据通信规范的各种编码方案，诸如卷积编码或者turbo编码。这样的信道编码方案取决于交织器大小或者相应的数据块大小呈现更好的性能。因此，已经对交织器进行了深入细致的研究，其极大地影响turbo码性能。

在传统电气与电子工程师协会(IEEE)802.16e系统中信道编码的情况下，CTC可以支持两个数据块大小组。两个数据块大小组的一个包括48、72、96、144、192、216、240、288、360、384、432和480的数据块大小，并且另一个包括48、96、144、192、288、384、480、960、1920、2880、3840和4800的数据块大小。但是，即使当将两个数据块大小合并时，从合并范围48至4800中选择在其间以最大的间隔的数据块大小。

表1示出在传统IEEE 802.16e系统中的每个数据块大小和相应的CTC交织器参数P₀、P₁、P₂和P₃的值。

[表1]

索引	N_EP	P₀	P₁	P₂	P₃
						1	48	5	0	0	0
2	72	11	18	0	18
						3	96	13	24	0	24

4	144	11	6	0	6
						5	192	7	48	24	72
6	240	13	60	0	60
						7	288	17	74	72	2
8	360	11	90	0	90
						9	384	11	96	48	144
10	432	13	108	0	108
						11	480	13	120	60	180
12	960	53	62	12	2
						13	1920	43	64	300	824
14	2880	43	720	360	540
						15	3840	31	8	24	16
16	4800	53	66	24	2

由于CTC编码器仅能够支持对应于预置的数据块大小组的数据块大小，当信息块大小没有包括在数据块大小组中时，需要使用填充位。在大于该信息块大小的组中填充位的数目等于信息块大小和最小的数据块大小之间的差。因此，如果数据块大小组中对应于在两个相邻的数据块大小之间差的间隔尺寸(granularity)在数据块大小组中增加，则填充开销也增大。

由于CTC数据块大小具有大间隔的间隔尺寸，IEEE 802.16e系统填充开销大。因此，虽然需要定义新的CTC数据块大小，但在IEEE802.16m系统中还没有建议具有较好间隔尺寸的CTC数据块大小。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种在移动通信系统中供发送端使用卷积的Turbo码(CTC)编码器发送数据的方法。

本发明的另一个目的是提供一种在移动通信系统中供发送端使用卷积的Turbo码(CTC)编码器发送数据的装置。

在下面的描述中将部分地阐述本发明的另外的优点、目的和特点，对于那些本领域普通的技术人员在参阅以下内容时，部分地将变得显而易见或者可以从本发明的实践中习得。通过尤其在著述的说明书及其权利要求以及所附的附图中指出的结构，可以实现和获得本发明的目的和其他的优点。

为了实现这些目的和其他的优点，和按照本发明的目的，如在此处实施和广泛地描述的，一种在移动通信系统中使用卷积的Turbo码(CTC)编码器发送数据的方法，包括：通过编码输入给CTC编码器的两个输入端口的输入数据位提供第一编码位，使用对应于输入数据位的大小的4个CTC交织器参数(P₀、P₁、P₂和P₃)交织输入数据位，通过编码交织的输入数据位提供第二编码位，以及按照预定义的编码率选择地发送输入数据位、第一编码位和第二编码位，其中输入数据位的大小是M个预先确定的数据位大小的一个，并且其中P₀是与N的互质数，N是输入数据位的大小的1/2，P₁是在自然数中2的倍数，P₂是在自然数中4的倍数，以及其中当(P₁模4)＝2时，P₃是在自然数中2的倍数，并且当(P₁模4)＝0时，P₃是在自然数中4的倍数。

在本发明的另一个方面中，一种在移动通信系统中使用卷积的Turbo码(CTC)编码器发送数据的装置，包括：第一编码器，用于通过编码输入到CTC编码器的两个输入端口的输入数据位提供第一编码位；CTC交织器，用于使用对应于输入数据位大小的4个CTC交织器参数(P₀、P₁、P₂和P₃)交织输入数据位；第二编码器，用于通过编码交织的输入数据位提供第二编码位；和传输模块，用于按照预定义的编码率有选择地发送输入数据位、第一编码位和第二编码位，其中输入数据位的大小是M个预先确定的数据位大小的一个，并且其中P₀是与N的互质数，N是输入数据位大小的1/2，P₁是在自然数中2的倍数，P₂是在自然数中4的倍数，以及其中当(P₁模4)＝2时，P₃是在自然数中2的倍数，并且当(P₁模4)＝0时，P₃是在自然数中4的倍数。

应该明白，本发明的上面的概述和下面的详细说明是示例性和说明性的，并且意在对本发明提供如所要求的进一步的说明。

附图说明

该伴随的附图被包括以提供对本发明进一步的理解，并且被结合进和构成本申请书的一部分，附图图示本发明的实施例，并且与说明书一起可以用于解释本发明原理。在附图中：

图1图示按照在表1中建议的CTC数据块大小，填充开销的仿真结果。

图2图示按照本发明的CTC编码器的优选实施例。

图3和4图示对于每个主编码率在使用在本发明中建议的数据块大小和CTC交织器参数的CTC交织器的BLER性能和在传统IEEE802.16e CTC交织器的BLER性能之间的比较。

具体实施方式

现在将参考伴随的附图详细地进行介绍本发明的优选实施例。以下将参考伴随的附图给出详细说明，其意在解释本发明的示例性实施例，而不是示出可以按照本发明实现的唯一的实施例。以下的详细说明包括为了对本发明提供彻底的了解的特定细节。但是，对于那些本领域技术人员将是显而易见的，无需这样特定细节可以实践本发明。例如，虽然将参考特定术语给出以下的描述，但本发明不必然地局限于该特定术语，并且也可以使用其它的术语去来指示相同的含义。贯穿本说明书相同的附图标记将用于指相同或者类似的部分。

贯穿本说明书使用的表达“一部分包括特定的部件”指示该部分也可以包括其它的部件，而不是单独包括特定的部件，除非有明确地陈述。

可以在各种通信系统中使用如下所述的技术，该通信系统可以提供诸如语音和分组数据服务的各种通信服务。通信系统技术可以在下行链路或者上行链路中使用。在本发明的描述中，术语“基站(BS)”可以由另一个术语替换，诸如“固定站”、“节点B”、“eNodeB(eNB)”、“接入点”或者“ABS”。“移动站(MS)”也可以由另一个术语替换，诸如“用户设备(UE)”、“订户站(SS)”、“移动订户站(MSS)”、“AMS”或者“移动终端”。

术语“发送端”指的是发送数据或者音频服务的节点，并且“接收端”指的是接收数据或者音频服务的节点。因此，在上行链路中，MS可以是发送端，并且BS可以是接收端。类似地，在下行链路中，MS可以是接收端，并且BS可以是发送端。

在本发明中个人数字助理(PDA)、蜂窝电话、个人通信服务(PCS)电话、全球移动通信系统(GSM)电话、宽带CDMA(WCDMA)电话或者移动宽带系统(MBS)电话可以用作MS。

本发明的实施例可以通过电气与电子工程师协会(IEEE)802系统、3GPP系统、第三代合作项目长期演进(3GPP LTE)系统和3GPP2系统(其是无线接入系统)的至少一个的标准文献支持。即，为了清楚地描述本发明的精神，在本发明的实施例中未描述的步骤或者部分可以由标准文献支持。对于在本公开中使用的所有术语，可以参考该标准文献。特别地，本发明的实施例可以由IEEE 802.16系统的标准文献P802.16-2004、P802.16e-2005或者P802.16Rev2支持。

在以下的描述中使用的特定术语是为更好地理解本发明提供的，并且可以不脱离本发明的精神用其它的术语替换。

在IEEE 802.16m系统中的CTC数据块大小要求描述如下。首先，IEEE 802.16m系统的数据块大小不仅需要支持传统IEEE 802.16e系统的数据块大小，而且需要是字节对齐的。数据块大小不是7的倍数以支持CTC的尾比特编码结构。优选地，该数据块大小组被设计具有较好的间隔尺寸以减小填充开销。此外，传统IEEE 802.16e系统的CTC数据块大小需要由IEEE 802.16m系统的CTC支持。需要增加每个数据块大小以改善CTC性能，并且需要优化CTC交织器参数以实现比在IEEE 802.16e系统中更好的CTC性能。以下描述CTC数据块大小的规则和间隔尺寸。

1.考虑到填充开销，提高数据块大小的间隔尺寸。首先，优选地，限定边界数据块大小以提高间隔尺寸值。此外，更优选地，考虑到边界数据块大小的相同的填充部分限定间隔尺寸。

2.优选地，该数据块大小的间隔尺寸值是8的倍数，并且是字节对齐的。

3.作为这些规则的一个例外，该间隔尺寸值可以达到期望的间隔尺寸值的两倍，以便避免数据块大小是7的倍数。

以下更详细地描述CTC数据块大小规则。

考虑到8的最小间隔尺寸值，使用的边界数据块大小可以表示为2的幂。边界数据块大小可以是512、1024或者2048。最大填充位部分可以固定为整个边界数据块大小的1.5625％。

例如，我们考虑“40”和“48”作为相邻的数据块大小。在这里，较小的数据块大小是40，并且较大的数据块大小是48。可以通过测量在两个相邻的数据块大小中较小的数据块大小N_EP来限定间隔尺寸值G。例如，当40≤N_EP≤512时，G可以是8。另一方面，当512≤N_EP≤1024时，G可以是16，当1024≤N_EP≤2048时，G可以是32，并且当2048≤N_EP时，G可以是64。

在两个相邻的数据块大小中较大的数据块大小N_EP+可以定义如下。

例如，当(N_EP+G)％7≠0时，N_EP+＝N_EP+G，否则，N_EP+＝N_EP+2G。

在这里，％7代表模-7操作。

按照这些规则，可以如表1所示定义在IEEE 802.16m系统中CTC数据块大小。

[表2]

特别地，图1图示在按照传统IEEE 802.16e的CTC数据块大小的填充开销和按照在本发明中建议的CTC数据块大小的填充开销之间比较的结果。如可以从图1中看到的，与传统IEEE 802.16e系统的CTC数据块大小相比，在本发明中建议的CTC数据块大小具有极好的间隔尺寸，并且显著地减小填充开销。

图2图示按照本发明使用卷积的Turbo码(CTC)编码器发送数据的数据传输装置的优选实施例。

如图2所示，按照本发明的数据传输装置包括成分编码器210、CTC交织器220和传输模块(未示出)。

当将用于编码的数据位(A，B)交替地输入到CTC编码器时，CTC编码器使用双二进制循环递归系统卷积(CRSC)码编码数据位(A，B)。可以基于N_EP位(N_EP＝2×N位)，或者基于N位对将数据位输入到CTC编码器。在这里，N_EP指示CTC数据块大小(或者CTC位大小)。

CTC编码器可以在两个步骤中执行编码。在第一步骤中，在CTC编码器中提供的开关位于位置1，使得在经由循环操作执行初始化处理之后，将用于编码的数据位(A，B)输入到成分编码器210。在第二步骤中，在CTC编码器中提供的开关切换到位置2，使得在经由循环操作执行初始化处理之后，将由CTC交织器220交织的数据位(A，B)输入到成分编码器210。

CTC编码器可以从外部，或者从上层接收信号，并且可以获得具有可编码的块大小的N_EP信息。在这里，N_EP＝2×N，这里N是实际的交织器大小，并且N是CTC数据块大小/2。

将数据位(A，B)交替地输入到成分编码器210以进行编码。特别地，可以将数据位序列的最高有效位(MSB)作为数据位A输入，并且可以将下一位作为数据位B输入。这个过程对于整个位序列可以重复。在这里，值的MSB是二进制数，其在基于位的操作中最显著地影响该值的量级。即，MSB在代表该值的位序列中是最左位。

成分编码器210可以编码通过两个输入端口接收到的数据位(A，B)。在这里，成分编码器210可以在两个步骤中执行编码。成分编码器210可以包括第一编码器C₁，其编码通过两个输入端口接收到的数据位(A，B)，和第二编码器C₂，其在由CTC交织器220交织之后，编码通过两个输入端口接收到的数据位(A，B)。以下更详细地描述如何通过CTC交织器220交织数据位。

CTC交织器220可以交织通过两个输入端口接收到的数据位(A，B)。CTC交织器220可以接收数据位序列的MSB作为数据位A，然后接收其下一个位作为数据位B。对于输入到CTC交织器220的整个位序列，该过程可以重复。

CTC交织器220随机化以预先确定的大小为单位输入的数据位序列，以改善代码字距离属性。

CTC编码器可以顺序地输出通过两个输入端口输入的数据位(A，B)和通过成分编码器210编码的数据位值。例如，在编码率为1/3的情况下，该输出位可以是“ABY1Y2W1W2”。在编码率1/3的情况下，该输出位通过去除“W1”和“W2”可以是“ABY1Y2”。在这里，该输出数据位(A，B)对应于系统部分，并且数据位(Y1，W1)或者(Y2，W2)通过对应于奇偶校验部分的成分编码器210输出。在奇偶校验部分输出的数据位的大小取决于编码率而变化。

传输模块(未示出)可以有选择地发送通过两个输入端口接收到的数据位，第一编码位从第一编码器C₁输出，并且第二编码位从第二编码器C₂输出。

如下简要地描述CTC交织器220的操作。

CTC交织器220按照CTC交织器参数P₀、P₁、P₂和P₃在两个步骤中执行交织。

在第一步骤中，CTC交织器220执行要编码的数据位(A，B)的位对互换。特别地，首先，CTC交织器220互换每对位的位置，使得对于j＝0、1、2、...、N-1，如果(j_mod2＝＝0)，则使(B，A)＝(A，B)。例如，让输入序列是u₀＝[(A₀，B₀)，(A₁，B₁)，(A₂，B₂)，…，(A_N-1，B_N-1)]。CTC交织器220在第一步骤中对每个偶数符号执行位对互换。即，当u₁是位对互换的序列时，u₁＝[(A₀，B₀)，(B₁，A₁)，(A₂，B₂)，…，(B_N-1，A_N-1)]＝[u₁(0)，u₁(1)，u₁(2)，…，u₁(N-1)]。

在第二步骤中，CTC交织器220对互换的位对产生交织地址。CTC交织器220对第j个位对产生交织地址P(j)，完成交织过程。在这里，P(j)可以提供u₁序列的地址。即，u₂(j)＝u₁(P(j))。因此，u₂＝[(B_p(0)，A_p(0))，(A_p(1)，B_p(1))，(B_p(2)，A_p(2))，...，(A_p(N-1)，B_p(N-1))]。可以将这个序列u₂输入到第二编码器。

以上的过程可以表示如下。

对于j＝0、1、2、...、N-1，

switch(j mod 4)：

情形0：P(j)＝(P₀·j+1)mod N：

情形1：P(j)＝(P₀·j+1+N/2+P₁)mod N：

情形2：P(j)＝(P₀·j+1+P₂)mod N：

情形3：P(j)＝(P₀·j+1+N/2+P₃)mod N：

如上所述，CTC交织器220可以在第一步骤中通过交换每个偶数符号的位对执行交织，并且在第二步骤中按照以上的表达式产生用于第j个位对的交织地址。所产生的地址可以与数据块索引有关，并且CTC交织器220可以使用相关的数据块索引和4个相应的CTC交织器参数执行交织。

如下描述在IEEE 802.16m系统中用于优化CTC交织器220的方法。按照本发明，可以按照CTC数据块大小设计和优化CTC交织器220。

在IEEE 802.16m系统中的CTC交织器结构可以重复使用。CTC交织器220知晓对应于每个数据块大小的CTC交织器参数(P₀、P₁、P₂和P₃)。该方法可按照以下的方式(在这里，N是数据块大小/2)使用4个CTC交织器参数和数据块大小来执行。

可以考虑到如上所述的交织的两个步骤来设计和优化CTC交织器。最佳地设计CTC交织器参数的方法可以包括以下的步骤。

在第一步骤中，使用参数测试组计算空间距离。考虑到CTC交织器结构，可以考虑以下的参数测试组。即，四个参数P₀、P₁、P₂和P₃，优选地具有以下的特征。

首先，P₀与N是互质的。

P₁是自然数，其是2的倍数，使得P₁＝0、2、4、...、N-2。

P₂是自然数，其是4的倍数，使得P₂＝0、4、8、...、N-4。

P₃是自然数，其是2的倍数，使得当P₁％4＝2时，P₃＝0、2、4、...、N-2，并且是自然数，其是4的倍数，使得当P₁％4＝0时，P₃＝0、2、4、...、N-4。

在这里，％4代表模-4操作。

该空间距离可以定义为以下的表达式1。

[表达式1]

S(j₁，j₂)＝f(j₁，j₂)+f(∏(j₁)，∏(j₂))

在这里，f(u，v)＝min[|u-v|，k-|u-v|]，并且f(j₁，j₂)指示交织之前的距离，f(∏(j₁)，∏(j₂))指示交织之后的距离。对于所有索引组合(j₁，j₂)可以计算空间距离。此外，S_min指示在索引组合的空间距离中CTC交织器的最小空间距离。

特别地，参数P₀与N是互质数，按照以下的方式来选择。

优选地，P₀是与N互质的数中的整数。但是，对于某些数据块大小。

S_min可以通过量级分类。可以使用所有组合(P₁，P₂，P₃)＝{(0，0，0)，(0，0，2)，...，(2，0，0)，(2，0，2或4)，...，(N-2，N-4，N-2或N-4)和P₀一起产生CTC交织模式。可以对于(P₁，P₂，P₃)的每个组合计算S_min。在对所有参数组合分别计算最小空间距离S_min之后，当以最小空间距离的降序对参数组合进行分类时，可以从具有最小空间距离的参数组合中提取前5个参数组合。具有以这种方式分类和提取的最小空间距离的5个参数组合可以在设计和优化CTC交织器参数的方法的第二步骤中使用。

在第二步骤中，可以使用提取的参数组合计算归零(RTZ)空间距离。考虑到CTC编码器产生多项式方程，RTZ序列可以表示如下。

idx1-idx2＝1 Weight＝6 13

idx1-idx2＝2 Weight＝7 201

idx1-idx2＝3 Weight＝9 2003

idx1-idx2＝4 Weight＝9 30002

idx1-idx2＝5 Weight＝11 100002

idx1-idx2＝6 Weight＝10 3000001

idx1-idx2＝7 Weight＝12 10000001

idx1-idx2＝7 Weight＝14 20000002

idx1-idx2＝7 Weight＝12 30000003

idx1-idx2＝8 Weight＝14 100000003

idx1-idx2＝9 Weight＝15 2000000001

idx1-idx2＝10 Weight＝17 20000000003

idx1-idx2＝11 Weight＝17 300000000002

idx1-idx2＝12 Weight＝19 1000000000002

idx1-idx2＝13 Weight＝18 30000000000001

idx1-idx2＝14 Weight＝20 100000000000001

idx1-idx2＝14 Weight＝22 200000000000002

idx1-idx2＝14 Weight＝20 300000000000003

-

当通过在交织过程的第一步骤中将位对交换应用到输入RTZ序列，输入RTZ序列的交织的结果也是RTZ序列时，可以对RTZ序列计算空间距离。在这里，S_RTZ，min是RTZ序列的最小空间距离。

在对在第一步骤中提取的每个参数组合分别计算最小空间距离S_RTZ，min之后，可以以递减顺序对所计算的五个最小空间距离S_RTZ，min进行分类。具有以这种方式获得的5个最小RTZ空间距离的参数组合可以在设计和优化CTC交织器参数的方法的第三步骤中使用。

在第三步骤中，使用错误脉冲(EIM)方法计算最小距离。

CTC编码器可以使用输入到CTC编码器的2位数据执行EIM方法。为了利用使用参数组合产生的交织模式来计算最小距离d_min，第一和第二编码器的每个可以使用输入位A和B通过其第一和第二编码器执行EIM方法两次。因此，可以使用EIM方法检查码的最小距离。具有64次重复的Max-Log-MAP解码可以用于EIM方法。这可以由以下的算法表示。

·set A_min＝d₁+0.5

·for i＝1to n do

-A＝d₀-0.5；

-set

-while

and{A≤A_min-1.0}

do

*A＝A+1.0；

*y＝{-1，…，-1，-1+A，-1，-1，…，-1}

Where-1+A is in position i；

*ML decoding of

*if

then

end while

-A_min＝A

end for

·d_min是A_min的整数部分

在对在第二步骤获得的每个参数组合分别计算最小距离d_min之后，当以降序对所计算的最小距离d_min进行分类时，可以获得前三个最小距离d_min。具有以这种方式获得的三个最小距离d_min的参数组合可以在最后的步骤，即，设计和优化CTC交织器参数的方法的第四步骤中使用。在这里，由于性能通常随着最小距离的增加而增加，所以最小距离可以表示性能的测量。

在第四步骤中，利用1/2和1/3的主编码率估算性能。在对于在第三步骤中提取的参数组合将马达编码率设置为1/2和1/3之后，可以估算块误码率(BLER)。在对于每个数据块大小估算性能之后，可以选择对于所有编码率1/2和1/3呈现最高的性能的参数组合。

本发明提出以下的数据块大小和对应于按照本发明如上所述的数据块大小的以下的CTC交织器参数。以下表3的某些CTC交织器参数是从表2的那些参数变化来的。

[表3]

与表2相比，在索引16的情况下，数据块大小(或者位大小)是192，并且CTC交织器参数P₀、P₁、P₂和P₃变为7、58、48和10。在索引34的情况下，数据块大小是360，并且CTC交织器参数P₀、P₁、P₂和P₃分别变为17、40、132和128。在索引42的情况下，数据块大小是432，并且CTC交织器参数P₀、P₁、P₂和P₃分别变为17、126、92和74。在索引74的情况下，数据块大小是960，并且CTC交织器参数P₀、P₁、P₂和P₃分别变为23、186、61和10。在索引101的情况下，数据块大小是1920，并且CTC交织器参数P₀、P₁、P₂和P₃被分别变为43、318、556和778。在索引115的情况下，数据块大小是2880，并且CTC交织器参数P₀、P₁、P₂和P₃分别变为53、184、996和1336。在索引128的情况下，数据块大小是3840，并且CTC交织器参数P₀、P₁、P₂和P₃分别变为53、92、1124和476。表3的变化的部分在以下的表4中示出。

即，表4图示某些数据块大小的信息，其CTC交织器参数已经从表3的那些参数中变化。

[表4]

索引	N_EP	P₀	P₁	P₂	P₃
						16	192	7	58	48	10
34	360	17	40	132	128
						42	432	17	126	92	74
74	960	23	186	61	10
						101	1920	43	318	556	778
115	2880	53	184	996	1336
						128	3840	53	92	1124	476

如表4所示，对于数据块大小192、360、432、960、1920、2880和3840提供新的CTC交织器参数，以改善性能。剩余的CTC交织器参数可与IEEE 802.16e系统的相同，以实现向下兼容性(即，以支持遗留系统)。

下表5是通过从表3中去除34个数据块大小和相应的CTC交织器参数，并且增加42个新的数据块大小和相应的CTC交织器参数而创建的。

[表5]

如表5所示，42个新增加的数据块大小是552、568、584、600、664、680、696、712、776、824、872、888、936、984、1000、1048、1072、1096、1112、1136、1160、1336、1368、1392、1424、1448、1480、1560、1640、1672、1712、1752、1784、1864、1896、2000、2096、2144、2192、2232、2280和2328。

表6示出了在表5示出的数据块大小中优选地用于交织的39个数据块大小，并且CTC交织器参数值对应于该39个数据块大小。

[表6]

按照本发明的CTC交织器设计和优化过程，可以按照如上参考表2至6所述的数据块大小来表示CTC交织器参数表。

图3和图4图示对于每个主编码率，使用在本发明中建议的数据块大小和CTC交织器参数的CTC交织器的BLER性能和传统IEEE802.16e CTC交织器的BLER性能之间的比较。

特别地，图3和图4图示当主编码率是1/2和1/3时，并且当BLER是10％、1％和0.1％时，数据块大小所需的信噪比(SNR)之间的比较。当数据块大小增加时性能提高，因为SNR随数据块大小增加而降低，如图3和4所示。这指示按照本发明的CTC交织器的性能比使用小的数据块大小的传统IEEE 802.16m系统的CTC交织器的性能好。

上面已经描述了使用CTC交织器发送数据的装置和方法。以下将参考上面的描述来描述使用对应于该传输装置和方法的CTC交织器接收数据的装置和方法。

使用CTC交织器接收数据的装置可以包括：第一解码器，其解码通过两个输入端子接收到的数据位输入的值，并且输出第一解码位的对数似然比(LLR)；CTC交织器，其使用对应于输入数据位大小的4个CTC交织器参数P₀、P₁、P₂和P₃交织接收到的输入数据位的值；和第二解码器，其解码接收到的交织数据位的值，并且输出第二解码位的对数似然比(LLR)。CTC解码器的交织器的功能和过程与CTC编码器的交织器的功能和过程相同。因此，在此省略对CTC解码器的交织器的详细说明。

通过以特定形式合并本发明的部件和特点来提供以上的实施例。除明确陈述之外，本发明的部件或者特点认为是可选的。可以实现这些部件或者特点，而无需与其它的部件或者特点结合。也可以通过合并部件和/或特点的一些提供本发明的实施例。在本发明的实施例中如上所述的操作顺序可以改变。可以将一个实施例的某些部件或者特征包括在另一个实施例中，或者可以用另一个实施例的相应的部件或者特征替换。显而易见的是，没有明确地相互依赖的权利要求可以合并以提供实施例，或者在本申请提交之后通过修改可以增加新的权利要求。

本发明的实施例可以通过硬件、固件、软件或者其任何组合实现。在通过硬件实现本发明的情形下，本发明的实施例可以通过一个或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程序逻辑设备(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器等实现。

在通过固件或者软件实现本发明的情形下，可以以执行如上所述的特征或者操作的模块、过程、功能等的形式实现本发明的实施例。软件码可以存储在存储器单元中，以由处理器执行。存储器单元可以设置在处理器的内部或者外部，并且可以通过各种已知的装置与处理器交换数据。

如从以上的描述中显而易见的是，在按照本发明的移动通信中供发送端去使用卷积的Turbo码(CTC)编码器发送数据的装置和方法具有各种优点。

例如，通过应用在本发明中提出的额外的输入数据位大小能够显著地降低填充开销。

填充开销的降低也使得更有效的数据传输。

使用按照本发明的CTC交织器发送数据的装置和方法可以在工业上使用。

那些本领域技术人员将理解，除了那些在此处阐述的那些形式之外，在不脱离本发明的精神和基本特征的情况下，可以以其他特定的形式实施本发明。因此以上的描述在所有方面中解释为说明性的而不是限制性的。本发明的范围将由所附的权利要求书的合理的解释来确定，并且在本发明的等效范围内的所有变化意欲包括在本发明的范围中。

Claims

1.一种在移动通信系统中由发送端使用卷积的Turbo码(CTC)编码器发送数据的方法，该方法包括：

通过编码输入到CTC编码器的两个输入端口的输入数据位提供第一编码位；

使用对应于所述输入数据位的大小的4个CTC交织器参数(P₀、P₁、P₂和P₃)交织所述输入数据位；

通过编码交织的输入数据位提供第二编码位；和

按照预定义的编码率有选择地发送所述输入数据位、所述第一编码位和所述第二编码位，

其中所述输入数据位的大小是M个预先确定的数据位大小之一，和

其中P₀是与N的互质数，N是输入数据位的大小的1/2，P₁是在自然数中2的倍数，P₂是在自然数中4的倍数，和

其中，当(P₁模4)＝2时，P3是在自然数中2的倍数，并且当(P₁模4)＝0时，P₃是在自然数中4的倍数。

2.根据权利要求1所述的方法，其中CTC交织器参数P₀是在与N的互质数中接近于

的整数。

3.根据权利要求1所述的方法，其中除了48、72、96、144、192、216、240、288、360、384、432、480、960、1920、2800、3840和4800位以外，输入数据位的大小在48位至4800位之间的大小范围内包括至少一个附加位大小。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述附加位大小是表格A中的位大小之一：

[表格A]

索引 N_EP 1 64 2 80 3 88 4 104 5 120 6 136 7 152 8 176 9 200 10 248

11 320 12 352 13 400 14 456 15 512 16 568 17 640 18 720 19 800 20 912 21 1024 22 1160 23 1312 24 1448 25 1640 26 1864 27 2096 28 2328 29 2624 30 2944 31 3328 32 3776 33 4224

其中N_EP指示所述附加位大小。

5.根据权利要求4所述的方法，其中对应于所述附加位大小的P₀、P₁、P₂和P₃被确定为是从表B中选择的一个行。

[表B]

索引 N_EP P₀ P₁ P₂ P₃ 1 64 11 12 0 12 2 80 7 4 32 36 3 88 13 36 36 32 4 104 7 4 8 48 5 120 11 30 0 34 6 136 13 58 4 58 7 152 11 38 12 74 8 176 17 52 68 32 9 200 11 76 0 24 10 248 13 6 84 46 11 320 17 84 108 132 12 352 17 106 56 50 13 400 19 142 0 142 14 456 17 184 0 48 15 512 19 64 52 124 16 568 19 102 140 226 17 640 23 84 296 236 18 720 23 130 156 238 19 800 23 150 216 150 20 912 29 14 264 94 21 1024 29 320 236 324 22 1160 31 314 348 222

23 1312 31 214 160 506 24 1448 33 254 372 158 25 1640 33 164 432 748 26 1864 33 504 444 664 27 2096 39 400 688 68 28 2328 41 254 884 1054 29 2624 47 378 1092 1250 30 2944 41 338 660 646 31 3328 37 258 28 1522 32 3776 53 772 256 408 33 4224 59 14 668 1474

其中N_EP表示所述附加位大小。

6.一种在移动通信系统中使用卷积的Turbo码(CTC)编码器发送数据的装置，该装置包括：

第一编码器，用于通过编码输入到所述CTC编码器的两个输入端口的输入数据位提供第一编码位；

CTC交织器，用于使用对应于所述输入数据位的大小的4个CTC交织器参数(P₀、P₁、P₂和P₃)交织所述输入数据位；

第二编码器，用于通过编码交织的输入数据位提供第二编码位；和

传输模块，用于按照预定义的编码率有选择地发送所述输入数据位、所述第一编码位和所述第二编码位，

其中，当(P₁模4)＝2时，P₃是在自然数中2的倍数，当(P₁模4)＝0时，P₃是在自然数中4的倍数。

7.根据权利要求6所述的装置，其中所述CTC交织器参数P₀是在与N的互质数中接近于

的整数。

8.根据权利要求6所述的装置，其中除了48、72、96、144、192、216、240、288、360、384、432、480、960、1920、2800、3840和4800位以外，所述输入数据位的大小在48位至4800位之间的大小范围内包括至少一个附加位大小。

9.根据权利要求8的装置，其中所述附加位大小是在表格A中的位大小之一：

[表格A]

索引 N_EP 1 64 2 80 3 88 4 104 5 120 6 136 7 152 8 176 9 200 10 248 11 320 12 352 13 400 14 456 15 512 16 568 17 640 18 720 19 800 20 912 21 1024 22 1160

23 1312 24 1448 25 1640 26 1864 27 2096 28 2328 29 2624 30 2944 31 3328 32 3776 33 4224

其中N_EP表示所述附加位大小。

10.根据权利要求9所述的装置，其中，对应于所述附加位大小的P₀、P₁、P₂和P₃被确定为是从表B中选择的一个行：

[表B]

索引 N_EP P₀ P₁ P₂ P₃ 1 64 11 12 0 12 2 80 7 4 32 36 3 88 13 36 36 32 4 104 7 4 8 48 5 120 11 30 0 34 6 136 13 58 4 58 7 152 11 38 12 74 8 176 17 52 68 32 9 200 11 76 0 24

10 248 13 6 84 46 11 320 17 84 108 132 12 352 17 106 56 50 13 400 19 142 0 142 14 456 17 184 0 48 15 512 19 64 52 124 16 568 19 102 140 226 17 640 23 84 296 236 18 720 23 130 156 238 19 800 23 150 216 150 20 912 29 14 264 94 21 1024 29 320 236 324 22 1160 31 314 348 222 23 1312 31 214 160 506 24 1448 33 254 372 158 25 1640 33 164 432 748 26 1864 33 504 444 664 27 2096 39 400 688 68 28 2328 41 254 884 1054 29 2624 47 378 1092 1250 30 2944 41 338 660 646 31 3328 37 258 28 1522 32 3776 53 772 256 408 33 4224 59 14 668 1474

其中N_EP表示所述附加位大小。