CN102187593A - 具有基于星座图的分块排列模块的信道交织器 - Google Patents

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Abstract

一种信道交织器，包括基于星座图的排列模块。信道交织器首先接收前向纠错编码器产生的多个已编码比特集。已编码比特被分布至多个子块且每一子块包括多个相邻比特。子块交织器交织每一子块且输出多个已交织比特。基于星座图的排列模块重排已交织比特并输出多个已重排比特。已重排比特被提供至符号映射器，以避免前向纠错编码器产生的已编码比特集中多个连续编码比特被映射于调制符号中具有相同比特可靠性的电平。此外，也避免每一子块的多个相邻比特被映射于具有相同比特可靠性的电平，以实现星座图的多样性且提高解码性能。

Description

具有基于星座图的分块排列模块的信道交织器
相关申请的交叉引用
本申请依据35U.S.C.§119要求如下优先权：编号为61/141,831，申请日为2008/12/31，名称为“Interleaver design for error correction code”的美国临时申请；编号为61/149,716，申请日为2009/2/4，名称为“Bit Grouping Design for ErrorCorrection Code”的美国临时申请；编号为61/154,027，申请日为2009/2/20，名称为“Bit Grouping Design for Error Correction Code”的美国临时申请；编号为61/163,941，申请日为2009/3/27，名称为“Bit Grouping Design for Error CorrectionCode”的美国临时申请。其主题在此一起作为参考。
技术领域
本发明有关于用于纠错码的交织器设计，且特别有关于用于信道交织的基于星座图的排列。
背景技术
大部分纠错码(Error Correction Code，ECC)被设计以更正随机信道错误(random channel error)。解码器性能通常受到一连串的信道错误的影响。将纠错码中的比特交织，可以置乱一连串的信道错误来提高性能。在发送端，信道交织置乱已编码比特，使连续的信道衰落(fading)的影响分布于整个编码块(coding block)上，且因此在接收端，一个编码块中突发信道错误的长度被大大降低。
图1(现有技术)是在IEEE 802.16e无线系统中采取的用于信道编码的交织方案的方块图。在IEEE 802.16e无线系统中，回旋涡轮码(Convolutional TurboCode，以下简称为CTC)交织器被用于信道编码。如图1所示，CTC交织器11包括比特分离模块(bit separation module)12、子块交织器(subblock interleaver)13、以及比特分组模块(bit-grouping module)14。比特分离模块12从CTC编码器接收所有已编码比特，且将所述已编码比特分布至多个信息子块(information subblock)A与B，以及多个奇偶校验子块(parity subblock)Y1、Y2、W1与W2。子块交织器13独立的交织所有子块。比特分组模块14复用(multiplex)已交织子块，且将其重新组合(regroup)至子块A、B、Y与W。
在IEEE 802.16e中，待交织比特的整个子块被写入地址范围为0至所述待交织比特的数目减1(N-1)的数组(array)，且已交织比特以排定顺序(permutedorder)读出，其中第i比特自地址ADi(i＝0...N-1)读出。子块交织器13的公式如下：
其中，Tk为假定(tentative)输出地址，m与J为子块交织器参数，BROm(y)表示y的比特-反转的m-比特值(即，BRO3(6)＝3)。若Tk小于N，则ADi＝Tk，且i与k各增加1；否则丢弃Tk且仅增加k。重复上述子块交织程序，直到获得所有N个交织器输出地址。
接着，在发送端，已交织比特被调制(modulated)然后发送。在接收端，已接收比特被解调(de-modulated)、解交织(de-interleaved)，然后由CTC解码器将其解码。在高阶调制方案(例如，16正交幅度调制(Quadrature AmplitudeModulation，以下简称为QAM)与64QAM，其调制符号搭载(carry)超过两个比特)中，因为在一个调制符号中具有多个不同比特可靠性(bit reliabilities)的电平，故不同比特具有不同错误概率(error probabilities)。其结果是，使用具有高阶调制的IEEE 802.16e CTC交织方案时会出现两个问题。第一，基于子块交织方程式(1)，在每一子块中，相邻的已编码比特映射于相同比特可靠性。此问题也可称为如图1所示的块内连续性(intra-block continuity)，其中子块A中的相邻已编码比特0、1、2均映射于高比特可靠性H。第二，因为每一子块是基于相同的交织方程式来交织，不同子块中的具有相同索引(index)的多个比特被映射于相同比特电平。此问题也意指为如图1所示的块间连续性(inter-blockcontinuity)，其中不同子块A与B中的相同比特93均映射于低比特可靠性L。
图2(现有技术)为更详细的块内连续性问题的示意图。图2包括在子块交织之后的子块A的示意图以及16QAM的星座图(constellation map)21。已交织子块A被提供至使用选定调制方案的符号映射器(symbol mapper)。在16QAM调制方案中，每一调制符号搭载四个比特b0b1b2b3，其中b0与b2具有高比特可靠性H，以及b1与b3具有低比特可靠性L。如图2所示，基于子块交织方程式(1)，子块A中的相邻比特均映射于相同比特可靠性。例如，比特0-31、96-160均映射于H，以及比特32-95、161-191均映射于L。
图3(现有技术)是更详细的块间连续性问题的示意图。图3包括CTC编码器31与64QAM的星座图32。CTC编码器31接收(take)一对输入比特A与B且逐集(set-by-set)产生已编码比特集A、B、Y1、W1、Y2与W2。每一已编码比特集被交织且被提供至使用选定调制方案的符号映射器。在64QAM中，每一调制符号搭载六个比特b0b1b2b3b4b5，其中b0与b3具有高比特可靠性H、b1与b4具有中间可靠性M、以及b2与b5具有低比特可靠性L。如图3所示，因为所有子块是基于相同的交织方程式进行交织，相同的已编码比特集映射于相同比特可靠性。例如，子块A与B二者中的相同比特93均映射于L。
由于块内与块间连续性问题，IEEE 802.16e信道交织器产生突发错误比特，解码器性能受到影响。因此，需要避免每一子块中的相邻已编码比特映射于具有相同比特可靠性的电平，且避免不同子块中的具有相同索引的多个已编码比特映射于具有相同比特可靠性的电平的技术方案。
发明内容
一种信道交织器，包括新的基于星座图的排列模块。信道交织器首先接收从前向纠错编码器产生的多个已编码比特集。已编码比特被分布至多个子块且每一子块包括多个相邻比特。子块交织器交织每一子块且输出多个已交织比特。基于星座图的排列模块重排已交织比特且输出多个已重排比特。已重排比特被提供至符号映射器，为避免从前向纠错编码器产生的同一编码比特集中的多个连续编码比特映射于调制符号中具有相同比特可靠性的电平。此外，更避免每一子块的多个相邻比特映射于具有相同比特可靠性的电平，以实现星座图的多样性且提高接收端的解码性能。
在一个实施方式中，基于星座图的排列模块对已交织比特执行分块置乱。在一个实例中，基于星座图的排列模块通过对选定数目的子块循环移位选定数目的比特来置乱已交织比特。在另一个实例中，基于星座图的排列模块通过对选定数目的子块互换选定数目的比特来置乱已交织比特。
在另一个实施方式中，基于星座图的排列模块对已交织比特执行分单元置乱。在一个实例中，基于星座图的排列模块首先将每一子块分割为多个单元，然后通过对每一子块的选定数目的单元循环移位选定的比特来置乱已交织比特。在一个实例中，基于星座图的排列模块首先将每一子块分割为多个单元，然后通过对每一子块的选定数目的单元互换选定数目的比特来置乱已交织比特。
其它实施方式与优点将在下文中作详细说明。本发明内容并非作为本发明的限制。本发明的范围由权利要求书界定。
附图说明
所附图式用来阐释本发明的实施方式，其中相似标号代表相似组件。
图1(现有技术)是IEEE 802.16e无线系统中采取的信道编码交织方案的方块图。
图2(现有技术)是在子块交织后的子块图与16QAM星座图示意图。
图3(现有技术)是CTC编码器与64QAM星座图的示意图。
图4是依本发明实施方式的发送编码器与接收解码器的方块图。
图5A是图4的信道交织器的第一个实施方式的方块图。
图5B是信道交织器执行分块置乱方案的信道交织流程图。
图6A是在发送端如何通过基于星座图的排列模块对每一已编码比特集实现星座图的多样性的示意图。
图6B是在接收端如何利用星座图的多样性提高解码性能的示意图。
图7是图4的信道交织器的第二实施方式的方块图。
图8是图4的信道交织器的第三实施方式的方块图。
图9A是图4的信道交织器的第四实施方式的方块图。
图9B是信道交织器执行分单元置乱方案的信道交织流程图。
图10是在每一子块中如何通过基于星座图的排列模块实现星座图的多样性的示意图。
图11是图4的信道交织器的第五实施方式的方块图。
图12A与12B是信道交织器性能的模拟结果的示意图。
图13A、13B与13C是图4的信道交织器的依据新的实例的不同实施方式的方块图。
具体实施方式
下文将参考附图对本发明实施方式作详细说明。
图4是依本发明的实施方式的发送编码器(transmitter-encoder)41与接收解码器(receiver-decoder)51的方块图。发送编码器41包括前向纠错(ForwardError Correction，以下简称为FEC)编码器42、信道交织器43、符号映射器(symbolmapper)45、调制模块40以及发送天线(transmitting antenna)66。信道交织器43还包括比特分离模块46、子块交织器47、比特分组模块48以及基于星座图的排列模块49。相似地，接收解码器51包括FEC解码器(FEC decoder)52、信道解交织器(channel de-interleaver)53、符号解映射器(symbol de-mapper)55、解调模块(demodulation module)50、以及接收天线(receiving antenna)76。信道解交织器53还包括比特解分离模块(bit de-separation module)56、子块解交织器(subblock de-interleaver)57、比特解分组模块(bit de-grouping module)58以及基于星座图的解排列模块(constellation-based de-permutation module)59。在发送端，从FEC编码器42的多个已编码比特集(sets of encoded bits)101被交织、映射且调制为发送符号(transmission symbol)102，然后由天线66发送。在接收端，天线76接收的接收符号103被解调、解映射且解交织为解码器输入比特104以由FEC解码器52解码。
在一个实施方式中，信道交织器43包括基于星座图的排列模块49以实现星座图的多样性，用于提高解码器对抗突发信道错误的性能。比特分离模块46从FEC编码器接收多个已编码比特集101且将其分布至多个信息子块与奇偶校验子块。子块交织器47独立的交织每一子块。比特分组模块48复用已交织比特且将已交织比特105重新组合至第二子块集。本发明并不限制初始(initial)多个子块集的数目必须与第二多个子块集的数目相同，其中第二多个子块集产生于重新组合之后。依据设计上的考虑，第二多个子块集的数目可不同于初始多个子块集的数目。基于星座图的排列模块49分割(可选)且将已交织比特105置乱为已重排比特106。通过置乱已交织比特105，可避免每一已编码比特集101中的多个连续编码比特通过符号映射器45映射于调制符号中具有相同比特可靠性的电平。此外，通过分割且置乱已交织比特105，也可避免一个子块中的多个相邻比特映射于调制符号中具有相同比特可靠性的电平。因此，在接收端，此基于星座图的排列可实现星座图的多样性且提高解码器性能。
基于星座图的排列有两种基本类型，一种称为分块置乱(block-wisescrambling)，而另一种称为分单元置乱(unit-wise scrambling)。下文将详细描述每一基于星座图的排列类型。
分块置乱
图5A是图4所示的信道交织器43的第一个实施方式的信道交织器61的方块图。在图5A的实例中，信道交织器61的设计是基于背景技术(background)部分图1所示的IEEE 802.16e信道交织器11。信道交织器61包括比特分离模块62、子块交织器63、以及比特分组模块64。此外，信道交织器61包括新的基于星座图的排列模块65。
图5B是图5A的信道交织器61执行的使用分块置乱方案的信道交织的流程图。首先，FEC编码器42产生多个已编码比特集101(步骤201)。在IEEE 802.16e中，采用CTC编码器作为FEC编码器42。在CTC编码中，每两个输入比特被编码以产生六个已编码比特(即，两个信息比特A与B以及四个奇偶校验比特Y1、Y2、W1、与W2)。因此，一次提供编码器输入比特100的两个比特至CTC编码器42，CTC编码器42连续编码产生多个已编码比特集101，CTC编码器42一次产生六个比特，其中所述六个比特形成一个已编码比特集。接着，多个已编码比特集101被比特分离模块62分布至六个子块(步骤202)。所述六个子块包括两个信息子块A与B以及四个奇偶校验子块Y1、Y2、W1与W2。然后，每一所述六个子块被子块交织器63独立的交织(步骤203)。子块交织器63的公式由背景技术部分描述的子块交织方程式(1)给出。比特分组模块64将每一已交织子块复用，其中信息子块A与B保持不变，奇偶校验子块Y1与Y2被复用且重新组合至子块Y，以及奇偶校验子块W1与W2被复用且重新组合至子块W(步骤204)。在复用且将每一已交织子块重新组合至多个已交织比特105之后，已交织比特105被基于星座图的排列模块65以分块置乱(步骤205)。在置乱之后，已重排比特106由符号映射器45映射，以在发送之前，使每一已编码比特集101中的所有六个比特映射于调制符号中具有不同可靠性的电平(步骤208)。
在图5A的实例中，基于星座图的排列模块65通过对选定数量的子块循环移位选定数量的比特来执行分块置乱。首先，从四个子块A、B、Y与W中选择一定数量的子块(即，图5B的步骤206)。选定数量的子块是根据调制阶数、FEC块大小(Nep)、以及编码方案来决定。在本特例中，选择信息子块B与奇偶校验子块W。接着，每一选定子块被循环左移一定数量的比特(即，图5B的步骤207)。每一子块待移位的比特数目的选择必需使FEC编码器42产生的每一已编码比特集101映射于调制符号中具有不同比特可靠性的电平。在本特例中，子块B与子块W移位k比特，其中当FEC块大小Nep等于调制阶数的倍数时，k设置为整数1，否则k设置为0。在64QAM(调制阶数为六)的实例中，若Nep等于6的倍数，k设置为1，否则k设置为0。对选定数量的子块，通过循环左移(circularly left-shift)选定数目的比特，在接收端可实现星座图的多样性以提高解码器性能。
图6A说明如何通过基于星座图的排列实现星座图的多样性的示意图。图6A包括CTC编码器42、具有基于星座图的排列的信道交织器43以及符号映射器45的简图。CTC编码器42从编码器输入比特100逐集产生已编码比特集101。如图6A所示，一次提供编码器输入比特A与B的两个比特至CTC编码器42，且每两个编码器比特被编码以每次六个比特输出一个已编码比特集，包括六个比特A、B、Y1、Y2、W1与W2。例如，输入A的第一比特与输入B的第一比特在一个时刻被提供至CTC编码器42。在CTC编码之后，在另一时刻连续编码且产生第一已编码比特集，且第一已编码比特集分别包括A、B、Y1、Y2、W1与W2的第一比特。也就是说，A、B、Y1、Y2、W1与W2的第n比特被产生以在相应时刻形成第n已编码比特集。信道交织器43将多个已编码比特集分布、交织以及置乱为已重排比特106。通过符号映射器45，已重排比特106映射于调制符号。在图6A的实例中，使用64QAM调制方案。每一调制符号搭载六个比特b0b1b2b3b4b5，其中b0与b3具有高比特可靠性H，b1与b4具有中间可靠性M，以及b2与b5具有低比特可靠性L。
在图6A的特例中，从CTC编码器43产生一个已编码比特集“Y1、W1、A、B、Y2与W2”，每一所述六个比特分别映射于“L、M、M、H、H、L”。因此，64QAM调制符号的所有三个比特可靠性的电平L、M与H均被映射，其中每两个比特映射于比特可靠性的一个电平。此外，两个信息比特与四个奇偶校验比特也映射于具有不同比特可靠性的电平，以实现星座图的多样性。在其它一些实例中，相同集的六个已编码比特并不总是映射于调制符号中所有具有不同比特可靠性的电平。然而，通过对选定的子块循环左移选定数目的比特，相同的已编码比特集中的至少一些连续编码比特并非映射于调制符号中具有相同比特可靠性的电平。
如背景技术部分图3所示，因为所有子块基于相同交织方程式来交织，连续编码比特映射于相同比特可靠性。此问题也可称为块间连续性。然而，在图6A的实例中，子块B、W1与W2已经左移k个比特，且当Nep等于调制阶数的倍数时，k等于整数1。例如，对于64QAM，当Nep＝576或1960时，k＝1，且调制阶数等于6。因此，通过对选定子块循环移位选定数目的比特，可避免块间连续性的问题，同一已编码比特集中的连续编码比特可映射于调制符号中具有不同比特可靠性的电平以实现星座图的多样性。
图6B说明在接收端如何利用星座图的多样性进行解码操作的示意图。图6B包括解码器输入比特104与FEC解码器52的图示。如图6B所示，解码器输入比特104包括多个解码比特集；经过发送端的交织、映射、调制以及接收端的解调、解映射与解交织的过程后，每一解码比特集等效(equivalent)于每一已编码比特集。每一解码比特集提供至FEC解码器52且逐集解码。因为每一解码比特集具有如每一已编码比特集的星座图的多样性，因此，降低信道所造成的错误比特长度，可提高接收端的解码性能。
图7是图4所示的信道交织器43的第二实施方式的信道交织器71的方块图。信道交织器71包括比特分离模块72、子块交织器73、比特分组模块74以及基于星座图的排列模块75。信道交织器71与图5A的信道交织器61非常相似。然而，在子块W1与W2被提供至比特分组模块74之前，其顺序被反转。因此，基于星座图的排列模块75选择三个子块B、Y与W，而不是两个子块B与W以通过移位来执行置乱。子块Y循环左移一个比特，而子块B与W循环左移k个比特，其中当FEC块大小Nep等于调制阶数的倍数时，k被设置为整数1，且否则k被设置为0。尽管子块W1与W2的顺序被反转，对于每一已编码比特集，通过对选定数目的子块移位选定数量的比特，同样可实现星座图的多样性。
图8是图4所示的信道交织器43的第三实施方式的信道交织器81的方块图。信道交织器81包括比特分离模块82、子块交织器83、比特分组模块84与基于星座图的排列模块85。信道交织器81与图5A的信道交织器61也非常相似。然而，基于星座图的排列模块85通过互换而不是移位来执行分块置乱。首先，从四个子块A、B、Y与W选择一定数量的子块。选定数量的子块是基于调制阶数、FEC块大小(Nep)以及编码方案来决定。在本特例中，选择信息子块B与奇偶校验子块W。接着，分块互换每一选定子块。分块互换包括互换具有N个比特的选定子块的第i比特与第(N-i+1)比特，其中i为自1至N/2的运行索引。对FEC编码器产生的每一已编码比特集，互换选定数量的子块，可实现星座图的多样性以提高解码性能。
分单元置乱
除分块置乱之外，分单元置乱是另一种基于星座图的排列方案，用于信道交织器以实现星座图的多样性以及提高解码器性能。图9A是图4所示的信道交织器43的第四实施方式的信道交织器91的方块图。信道交织器91包括比特分离模块92、子块交织器93、比特分组模块94以及基于星座图的排列模块95。基于星座图的排列模块95对已交织比特105执行分单元置乱而不是执行分块置乱，且输出多个已重排比特106。
图9B是图9A的信道交织器91执行使用分单元置乱方案信道交织的流程图。首先，比特分离模块92将从FEC编码器的多个已编码比特集101分布至六个子块(步骤301)。六个子块包括两个信息子块A与B，以及四个奇偶校验子块Y1、Y2、W1与W2。每一所述六个子块内包括多个相邻比特。然后，子块交织器93独立的交织每一所述六个子块(步骤302)。比特分组模块94更将每一已交织子块复用，其中信息子块A与B保持不变，奇偶校验子块Y1与Y2被复用且重新组合至子块Y，以及奇偶校验子块W1与W2被复用且重新组合至子块W(步骤303)。在复用与重新组合每一已交织子块至多个已交织比特105之后，已交织比特105利用基于星座图的排列模块95被分单元置乱来产生已重排比特106，以实现星座图的多样性(步骤304)。
分单元置乱进一步包括一些步骤。首先，每一子块被分割为多个单元(步骤305)。接着，从每一子块选择一定数量的单元(步骤306)。最后，通过移位或者互换来置乱选定单元(步骤307)。在图9A的实例中，每一子块分割为两个单元：第一与第二单元。对于子块A与Y，选择置乱第二单元，以及对于子块B与W，选择置乱第一单元。然后每一选定单元循环左移一个比特。在一个实施方式中，对于每一子块，对选定数目的单元进行分单元置乱，可实现星座图的多样性以提高接收端解码器性能。
图10说明如何通过图9A所示的基于星座图的排列模块95在每一子块中实现星座图的多样性的示意图。图10包括子块交织与置乱前后的子块A的简图。首先，将多个已编码比特集101分布至多个子块，且每一子块包括多个相邻比特，例如子块A的“188、189、190、191”。然后每一子块被信道交织器91交织与置乱为已重排比特106。已重排比特106被符号映射器45映射于调制符号。在图10的实例中，16QAM调制方案被应用。使用16QAM，每一调制符号搭载四个比特b0b1b2b3；其中b0与b2具有高比特可靠性H，以及b1与b3具有低比特可靠性L。
如背景技术部分图2所示，使用IEEE 802.16e信道交织器11，由于所采取的子块交织方案，子块A的相邻比特(即，“188、189、190、191”)映射于相同比特可靠性(即，“L”)，此问题也被称为块内连续性。然而，在图10的实例中，因为子块分割为两个单元，且仅选择两个单元其中之一来置乱，因此可避免子块A的相邻比特(即，“188、189、190、191”)映射于相同比特可靠性的电平。实际上，子块A的相邻比特映射于具有不同比特可靠性的电平(即，“LHLH”)。因此，可避免块内连续性以提高解码器性能。此外，因为选择不同子块的不同单元用来置乱，也可避免块间连续性。
图11是图4所示的信道交织器43的第五实施方式的信道交织器111的方块图。信道交织器111包括比特分离模块112、子块交织器113、比特分组模块114以及基于星座图的排列模块115。信道交织器111与图9A的信道交织器91非常相似。然而，基于星座图的排列模块115通过互换而不是移位来执行分单元置乱。首先，将每一子块分割为一定数量的单元。接着，选择一定数量的单元。选定数目的单元是基于调制阶数、FEC块大小(Nep)以及选定的块的位置来决定。最后，互换每一选定单元。所述互换包括将具有N个比特的选定单元的第i比特与第(N-i+1)比特互换，其中i为自1至N/2的运行索引。
在图11的实例中，子块A与B被分割为N/3个单元，且子块Y与W被分割为2*N/3个单元，其中每一单元包括三个比特。对于子块A与Y，选择前(first)N/6个与N/3个单元，且在每一选定单元中，互换第一个比特与最后一个比特。对于子块B与W，选择最后N/6个与N/3个单元，且对每一选定单元，互换第一个比特与最后一个比特。通过将子块分割为多个单元且互换选定单元，对于从FEC编码器产生的每一已编码比特集以及每一子块中的相邻比特，可实现星座图的多样性。
模拟结果
图12A与图12B是使用不同交织方案(option)的信道交织器性能的模拟结果的图示。在图12A中，FEC块大小Nep为960，调制为64QAM以及码率(code rate)为1/3。在图12B中，FEC块大小Nep为960，调制为64QAM以及码率为1/2。如图12A与图12B所示，所有提出的信道交织器的效能(outperform)比原始(original)IEEE 802.16e信道交织器好大约2dB(目标误块率(BLER)为0.01)。当码率为1/3时，使用分块置乱方案的信道交织器的性能相似于使用分单元置乱方案的信道交织器。然而，当码率为1/2时，使用分单元置乱方案的信道交织器的性能超出使用分块置乱方案的信道交织器大约0.1～0.3dB。因为在每一子块中，分单元置乱方案以增大(increased)复杂度为代价获得星座图的多样性，从而提供更佳性能。
其它实施方式
图13A、13B与13C是图4所示的信道交织器43的其它不同实施方式的示意图。在图13A的实例中，比特分离模块46从FEC编码器42接收多个已编码比特集101且分布已编码比特至多个信息子块与奇偶校验子块。子块交织器47独立的交织所有子块。比特分组模块48将已交织子块复用且将其重新组合至多个子块。基于星座图的排列模块从比特分组模块48接收已交织比特105且置乱已交织比特至已重排比特106。在图13B的实例中，基于星座图的排列模块49从子块交织器47接收已交织比特105且置乱已交织比特至已重排比特106。接着比特分组模块48将已重排比特106复用且将其重新组合至多个子块。在图13C的实例中，比特分组模块48与基于星座图的排列模块49一起实施为单个比特分组模块。
尽管本发明以特定实施方式描述其目的，本发明并不仅限于此。例如，图4的FEC编码器42可不是CTC编码器而是其它类型的编码器。此外，图4的符号映射器45可不使用16QAM或64QAM来映射已重排比特至调制符号。因此，在不脱离本发明权利要求书界定的范围的情况下，可实行各种修改、润色以及已描述的实施方式的各种特性的组合。

Claims (64)

1.一种信道交织方法，包括：
将多个已编码比特集分布至第一多个子块，其中该多个已编码比特集的每一者包括由前向纠错编码器产生的多个比特；
交织该多个子块的每一者且输出多个已交织比特；以及
重排该多个已交织比特且输出多个已重排比特，其中该多个已重排比特被提供至符号映射器，且避免相同已编码比特集的多个连续编码比特映射于调制符号中具有相同比特可靠性的电平，以实现星座图的多样性。
2.根据权利要求1所述的信道交织方法，其特征在于，该多个已编码比特集的每一者中的该多个比特映射于该调制符号中具有不同比特可靠性的电平。
3.根据权利要求1所述的信道交织方法，其特征在于，该多个已编码比特集的每一者中的该多个比特包括第一数目的信息比特，且其中该第一数目的信息比特不映射于具有相同比特可靠性的电平。
4.根据权利要求1所述的信道交织方法，其特征在于，该重排该多个已交织比特还包括：
将该多个已交织比特复用且将该多个已复用的已交织比特分组至第二多个子块；
从该第二多个子块中选择一定数量的子块；以及
对该选定子块的每一者循环移位一定数量的比特。
5.根据权利要求1所述的信道交织方法，其特征在于，该重排该多个已交织比特还包括：
将该多个已交织比特分组至第二多个子块；
从该第二多个子块中选择一定数量的子块；以及
对该选定子块的每一者循环移位一定数量的比特。
6.根据权利要求4所述的信道交织方法，其特征在于，选定的该一定数量的子块是基于调制阶数、前向纠错块大小、以及编码方案来决定。
7.根据权利要求4所述的信道交织方法，其特征在于，为该选定子块的每一者决定已移位的该一定数量的比特，以使由该前向纠错编码器产生的该多个已编码比特集的每一者映射于具有不同比特可靠性的电平。
8.根据权利要求1所述的信道交织方法，其特征在于，该信道交织方法还包括：
从该多个子块中选择一定数量的子块；以及
对该选定子块的每一者执行分块互换。
9.根据权利要求8所述的信道交织方法，其特征在于，选定的该一定数量的子块是基于调制阶数、前向纠错块大小、以及编码方案来决定。
10.根据权利要求8所述的信道交织方法，其特征在于，该分块互换包括将具有N个比特的选定的子块的第i比特与第(N-i+1)个比特互换，其中i为自1至N/2的运行索引。
11.根据权利要求1所述的信道交织方法，其特征在于，该信道交织方法还包括：
将该多个已交织比特或者该多个已重排比特复用。
12.一种信道交织器，包括：
比特分离器，用于将多个已编码比特集分布至第一多个子块，其中该多个已编码比特集的每一者包括由前向纠错编码器产生的多个比特；
子块交织器，用于交织该多个子块的每一者且输出多个已交织比特；以及
基于星座图的排列模块，用于重排该多个已交织比特且输出多个已重排比特，其中该多个已重排比特被提供至符号映射器，以避免相同已编码比特集中的多个连续编码比特映射于调制符号中具有相同比特可靠性的电平，以实现星座图的多样性。
13.根据权利要求12所述的信道交织器，其特征在于，该多个已编码比特集的每一者中的该多个比特映射于该调制符号中具有不同比特可靠性的电平。
14.根据权利要求12所述的信道交织器，其特征在于，该多个已编码比特集的每一者中的该多个比特包括第一数目的信息比特，且其中该第一数目的信息比特不被映射于具有相同比特可靠性的电平。
15.根据权利要求12所述的信道交织器，其特征在于，该信道交织器还包括：
比特分组模块，用于将该多个已交织比特分组至第二多个子块，其中该基于星座图的排列模块从该第二多个子块中选择一定数量的子块，然后对该选定子块的每一者循环移位一定数量的比特。
16.根据权利要求12所述的信道交织器，其特征在于，该信道交织器还包括：
比特分组模块，用于复用该多个已交织比特且将该多个已复用的已交织比特分组至第二多个子块，其中该基于星座图的排列模块从该第二多个子块中选择一定数量的子块，然后对该选定子块的每一者循环移位一定数量的比特。
17.根据权利要求16所述的信道交织器，其特征在于，选定的该一定数量的子块是基于前向纠错块大小、调制阶数、以及编码方案来决定。
18.根据权利要求16所述的信道交织器，其特征在于，为该选定子块的每一者决定已移位的该一定数量的比特，使该前向纠错编码器产生的该多个已编码比特集的每一者映射于具有不同比特可靠性的电平。
19.根据权利要求12所述的信道交织器，其特征在于，该基于星座图的排列模块从该多个子块中选择一定数量的子块，然后对该选定子块的每一者执行分块互换。
20.根据权利要求19所述的信道交织器，其特征在于，选定的该一定数量的子块是基于前向纠错块大小、调制阶数、以及编码方案来决定。
21.根据权利要求19所述的信道交织器，其特征在于，该分块互换包括将具有N个比特的选定的子块的第i比特与第(N-i+1)比特互换，其中i为自1至N/2的运行索引。
22.根据权利要求12所述的信道交织器，其特征在于，该信道交织器还包括：
比特分组模块，用于将该多个已交织比特或者该多个已重排比特复用。
23.一种装置，包括：
编码器，用于执行前向纠错编码且输出多个已编码比特集，其中该多个已编码比特集的每一者包括分布至第一多个子块的多个比特；以及
交织器，用于交织该第一多个子块的每一者且输出多个已交织比特，以降低因突发的信道错误而造成错误码字的长度，其中该交织器也用于重排该多个已交织比特且输出多个已重排比特，其中该多个已重排比特被提供至符号映射器，以避免相同已编码比特集中的多个连续编码比特映射于调制符号中具有相同比特可靠性的电平，以实现星座图的多样性。
24.根据权利要求23所述的装置，其特征在于，该多个已编码比特集的每一者中的该多个比特映射于该调制符号中具有不同比特可靠性的电平。
25.根据权利要求23所述的装置，其特征在于，该多个已编码比特集的每一者中的该多个比特包括第一数目的信息比特且其中该第一数目的信息比特不被映射于具有相同比特可靠性的电平。
26.根据权利要求23所述的装置，其特征在于，该编码器包括回旋涡轮码编码器。
27.根据权利要求23所述的装置，其特征在于，重排该多个已交织比特的该交织器包括基于星座图的排列模块，该基于星座图的排列模块选择一定数量的已交织比特且循环移位该选定数目的已交织比特。
28.根据权利要求23所述的装置，其特征在于，重排该多个已交织比特的该交织器包括基于星座图的排列模块，该基于星座图的排列模块选择一定数量的该第一多个子块且对该选定子块的每一者执行分块互换。
29.根据权利要求23所述的装置，其特征在于，重排该多个已交织比特的该交织器包括比特分组模块，该比特分组模块用于将该多个已交织比特复用且将该多个已复用的已交织比特分组至第二多个子块，其中基于星座图的排列模块从该第二多个子块中选择一定数量的已交织比特且循环移位该选定数目的已交织比特。
30.根据权利要求23所述的装置，其特征在于，重排该多个已交织比特的该交织器包括比特分组模块，该比特分组模块用于将该多个已交织比特复用且将该多个已复用的已交织比特分组至第二多个子块，其中基于星座图的排列模块从该第二多个子块中选择一定数量的子块且对该选定子块的每一者执行分块互换。
31.一种信道交织方法，包括：
将前向纠错编码器产生的多个已编码比特集分布至第一多个子块，其中每一子块包括多个相邻比特；
交织该多个子块的每一者且输出多个已交织比特；以及
重排该多个已交织比特且输出多个已重排比特，其中该多个已重排比特被提供至符号映射器，以避免每一子块的该多个相邻比特映射于调制符号中具有相同比特可靠性的电平，以实现星座图的多样性。
32.根据权利要求31所述的信道交织方法，其特征在于，更避免相同已编码比特集的多个连续编码比特映射于该调制符号中具有相同比特可靠性的电平。
33.根据权利要求31所述的信道交织方法，其特征在于，该重排还包括：
将该多个已交织比特复用且将该多个已复用的已交织比特分组至第二多个子块；
将该第二多个子块的每一者分割为多个单元；
对于该第二多个子块的每一者，从该多个单元中选择一定数量的单元；以及
对于该第二多个子块的每一者，对该选定单元的每一者循环移位一定数量的比特。
34.根据权利要求31所述的信道交织方法，其特征在于，该重排还包括：
将该多个已交织比特分割为多个单元；
从该多个单元中选择一定数量的单元；以及
对于该第二多个子块的每一者，对该选定单元的每一者循环移位一定数量的比特。
35.根据权利要求33所述的信道交织方法，其特征在于，选定的该一定数量的单元是基于调制阶数、前向纠错块大小、以及该选定的子块的位置来决定。
36.根据权利要求33所述的信道交织方法，其特征在于，(f)内的已移位的该一定数量的比特是基于调制阶数、前向纠错块大小、以及该选定单元的位置来决定。
37.根据权利要求33所述的信道交织方法，其特征在于，16正交幅度调制的调制方案被使用，每一子块被分割为两个单元，以及从每一子块的该两个单元中选择一个单元，以将该单元移位一个比特。
38.根据权利要求33所述的信道交织方法，其特征在于，64正交幅度调制的调制方案被使用，每一子块被分割为三个单元，且从每一子块的该三个单元中选择两个单元，以及将该选择的两个单元中一个单元移位一个比特且将另一单元移位两个比特。
39.根据权利要求31所述的信道交织方法，其特征在于，该重排还包括：
将该多个已交织比特复用且将该多个已复用的已交织比特分组至第二多个子块；
将该第二多个子块的每一子块分割为多个单元；
从该多个单元中选择一定数量的单元；以及
对于该第二多个子块的每一子块，对该选定单元的每一者执行分单元互换。
40.根据权利要求31所述的信道交织方法，其特征在于，该重排还包括：
将该第一多个子块的每一子块分割为多个单元；
从该多个单元中选择一定数量的单元；以及
对于该第一多个子块的每一子块，对该选定单元的每一者执行分单元互换。
41.根据权利要求39所述的信道交织方法，其特征在于，(e)内的选定的该一定数量的单元是基于调制阶数、前向纠错块大小、以及该选定的子块的位置被决定。
42.根据权利要求39所述的信道交织方法，其特征在于，(f)内的该分单元互换包括将具有N个比特的选定单元的第i比特与第(N-i+1)比特互换，其中i为自1至N/2的运行索引。
43.根据权利要求39所述的信道交织方法，其特征在于，16正交幅度调制的调制方案被使用，且具有N个比特的该第二多个子块的每一子块被分割为N/2个单元，每一单元包括三个比特，以及互换每一选定单元的第一个比特与最后一个比特。
44.根据权利要求39所述的信道交织方法，其特征在于，64正交幅度调制的调制方案被使用，且具有N个比特的该第二多个子块的每一子块被分割为N/3个单元，每一单元包括三个比特，以及互换每一选定单元的第一个比特与最后一个比特。
45.一种信道交织器，包括：
比特分离器，用于将前向纠错编码器产生的多个已编码比特集分布至第一多个子块，其中每一子块包括多个相邻比特；
子块交织器，用于交织该多个子块的每一者且输出多个已交织比特；以及
基于星座图的排列模块，用于重排该多个已交织比特且输出多个已重排比特，其中该多个已重排比特被提供至符号映射器，以避免每一子块中的该多个相邻比特映射于调制符号中具有相同比特可靠性的电平，以实现星座图的多样性。
46.根据权利要求45所述的信道交织器，其特征在于，更避免相同已编码比特集的多个连续编码比特映射于该调制符号中具有比特可靠性的电平。
47.根据权利要求45所述的信道交织器，其特征在于，该基于星座图的排列模块将该第一多个子块的每一子块分割为多个单元，从该多个单元选择一定数量的单元，以及对于该第一多个子块的每一子块，对该选定单元的每一者循环移位一定数量的比特。
48.根据权利要求45所述的信道交织器，其特征在于，该信道交织器还包括：
比特复用器，用于将该多个已交织比特复用且将该多个已复用的已交织比特分组至第二多个子块，其中该基于星座图的排列模块将该第二多个子块的每一子块分割为多个单元，从该多个单元中选择一定数量的单元，以及对于该第二多个子块的每一子块，对该选定单元的每一者循环移位一定数量的比特。
49.根据权利要求48所述的信道交织器，其特征在于，选定的该一定数量的单元是基于调制阶数、前向纠错块大小、以及该选定的子块的位置来决定。
50.根据权利要求48所述的信道交织器，其特征在于，已移位的该一定数量的比特是基于调制阶数、前向纠错块大小、以及该选定单元的位置来决定。
51.根据权利要求48所述的信道交织器，其特征在于，16正交幅度调制的调制方案被使用，且每一子块被分割为两个单元，以及从该第二多个子块的每一子块的该两个单元中选择一个单元，以将该单元移位一个比特。
52.根据权利要求48所述的信道交织器，其特征在于，64正交幅度调制的调制方案被使用，每一子块被分割为三个单元，且从该第二多个子块的每一子块的该三个单元中选择两个单元，以及将该选择的两个单元中一个单元移位一个比特且将另一单元移位两个比特。
53.根据权利要求45所述的信道交织器，其特征在于，该基于星座图的排列模块将该第一多个子块的每一子块分割为多个单元，从该多个单元中选择一定数量的单元，以及对于该第一多个子块的每一子块，对该选定单元的每一者执行分单元互换。
54.根据权利要求45所述的信道交织器，其特征在于，该信道交织器还包括：
比特分组模块，用于将该多个已交织比特复用且将该多个已复用的已交织比特分组至第二多个子块，其中该基于星座图的排列模块将该第二多个子块的每一子块分割为多个单元，从该多个单元中选择一定数量的单元，以及对于该第二多个子块的每一子块，对该选定单元的每一者执行分单元互换。
55.根据权利要求54所述的信道交织器，其特征在于，选定的该一定数量的单元是基于调制阶数、前向纠错块大小、以及该选定的子块的位置来决定。
56.根据权利要求54所述的信道交织器，其特征在于，该分单元互换包括互换具有N个比特的选定单元的第i比特与第(N-i+1)比特，其中i为自1至N/2的运行索引。
57.根据权利要求54所述的信道交织器，其特征在于，64正交幅度调制的调制方案被使用，且具有N个比特的每一子块被分割为N/3个单元，每一单元包括三个比特，以及互换每一选定单元的第一个比特与最后一个比特。
58.一种装置，包括：
编码器，用于执行前向纠错编码且输出多个已编码比特集，其中该多个已编码比特集的每一者被分布至第一多个子块，且每一子块包括多个相邻比特；以及
交织器，用于交织该多个子块的每一者且输出多个已交织比特以降低因突发的信道错误而造成错误码字的长度，其中该交织器也用于重排该多个已交织比特且输出多个已重排比特，该多个已重排比特被提供至符号映射器，以避免每一子块中的该多个相邻比特映射于调制符号中具有相同比特可靠性的电平，以实现星座图的多样性。
59.根据权利要求58所述的装置，其特征在于，更避免相同已编码比特集中的多个连续编码比特映射于该调制符号中具有相同比特可靠性的电平。
60.根据权利要求58所述的装置，其特征在于，该编码器包括回旋涡轮码编码器。
61.根据权利要求58所述的装置，其特征在于，该交织器包括基于星座图的排列模块，用于将该第一多个子块的每一子块分割为多个单元，选择一个或多个单元，以及对于该第一多个子块的每一子块，对该选定单元的每一者循环移位一定数量的比特。
62.根据权利要求58所述的装置，其特征在于，该交织器包括比特分组模块，用于将该多个已交织比特复用且将该多个已复用的已交织比特分组至第二多个子块；以及基于星座图的排列模块，用于将该第二多个子块的每一子块分割为多个单元，选择一个或多个单元，且对于该第二多个子块的每一子块，对该选定单元的每一者循环移位一定数量的比特。
63.根据权利要求58所述的装置，其特征在于，该交织器包括基于星座图的排列模块，用于将该第一多个子块的每一子块分割为多个单元，选择一个或多个单元，以及对于该第一多个子块的每一子块，对该选定单元的每一者执行分单元互换。
64.根据权利要求58所述的装置，其特征在于，该交织器包括比特分组模块，用于将该多个已交织比特复用且将该多个已复用的已交织比特分组至第二多个子块；以及基于星座图的排列模块，用于将该第二多个子块的每一子块分割为多个单元，选择一个或多个单元，且对于该第二多个子块的每一子块，对该选定单元的每一者执行分单元互换。
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