CN111294156A - 用于控制交织深度的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

提供一种用于控制交织深度的方法和设备。所述方法包括：对初始交织深度和码字的总数执行取模运算，来确定更新的交织深度；基于将码字的总数与初始交织深度进行比较的结果，确定取模运算的结果是否不包括“0”；响应于初始交织深度大于码字的总数，而对交织块执行具有更新的交织深度的交织，其中，交织块包括与执行取模运算的结果对应的剩余码字。

Description

用于控制交织深度的方法和设备
本申请是申请日为2015年03月11日，申请号为201580013983.5，题为“用于控制交织深度的方法和设备”的专利申请的分案申请。
技术领域
以下描述涉及一种用于控制交织深度的方法和设备，更具体地，涉及一种用于控制交织深度以在数字通信系统中执行交织的方法和设备。
背景技术
已经进行关于数字无线通信系统的研究，以克服包括噪声的各种异常信道环境。按照研究，已经对用于提高信号传输和接收处理的速度以及提高可靠性的各种方法进行了研究。在各种方法中，使用更有效的调制和解调方法来发送和接收数字比特信息的方法正在被积极研究。
此外，纠错码技术可被用作在数字通信系统中提高通信可靠性的有效方法。当由于包括随机噪声的各种异常通信信道环境而在接收器未完整地接收到比特信息时，发生错误。纠错码技术检测并校正错误，并且恢复期望被发送的原始比特信息，从而提高通信可靠性。
然而，需要交织码字块的方法来在数字通信系统中提高通信可靠性。交织方法会通过基于例如预定的交织深度来交织和发送码字块使得数字通信对错误的发生具有鲁棒性。
发明内容
技术方案
提供本发明内容来以简化形式介绍在以下具体实施方式中进一步描述的构思的选择。本发明内容不意在识别要求保护的主题的关键特征或本质特征，也不意在用来帮助确定要求保护的主题的范围。
根据说明性配置，提供一种交织深度控制方法，包括：对被选择为小于或等于最大交织深度的交织深度和码字的总数执行取模运算，以获得剩余码字的数量；当剩余码字的数量不包括“0”时，将码字的总数与交织深度进行比较以控制交织深度。
所述方法还可包括：响应于交织深度大于码字的总数，将交织深度控制为剩余码字的数量。
所述方法还可包括：响应于交织深度小于或等于码字的总数，将剩余码字的数量和交织深度的总和与最大交织深度进行比较。
所述方法还可包括基于比较的结果确定针对码字的交织块。
所述方法还可包括：响应于剩余码字的数量和交织深度的总和小于或等于最大交织深度，把将被应用于最后交织块的交织深度控制为剩余码字的数量和交织深度的总和，其中，最后交织块的大小对应于剩余码字的数量和在所述控制之前的交织深度的总和。
所述方法还可包括：响应于剩余码字的数量和交织深度的总和大于最大交织深度，基于剩余码字的数量和交织深度的总和来控制将被应用于最后两个交织块中的每个交织块的交织深度。
将被应用于最后两个交织块中的每个交织块的交织深度可被控制为在大于或等于剩余码字的数量和交织深度之间的平均数的整数中的最小整数，并且可被控制为在小于或等于剩余码字的数量和交织深度之间的平均数的整数中的最大整数。
交织深度可基于调制大小来选择，调制大小为将被映射至单个符号的比特数。
根据另一说明性配置，提供一种在非暂时性计算机可读介质上实现的计算机程序，所述计算机程序被配置为控制处理器执行以上描述的方法。
根据说明性配置，提供一种去交织深度控制方法，包括：对被选择为小于或等于最大去交织深度的去交织深度和码字的总数执行取模运算，以获得剩余码字的数量；当剩余码字的数量不包括“0”时，将码字的总数与去交织深度进行比较以控制去交织深度。
所述方法还可包括：响应于去交织深度大于码字的总数，将去交织深度控制为剩余码字的数量。
所述方法还可包括：响应于去交织深度小于或等于码字的总数，将剩余码字的数量和去交织深度的总和与最大去交织深度进行比较。
所述方法还可包括基于比较的结果确定针对码字的去交织块。
所述方法还可包括：响应于剩余码字的数量和去交织深度的总和小于或等于最大去交织深度，所述方法把将被应用于最后去交织块的去交织深度控制为剩余码字的数量和去交织深度的总和，其中，最后去交织块的大小对应于剩余码字的数量和在所述控制之前的去交织深度的总和。
所述方法还可包括：响应于剩余码字的数量和去交织深度的总和大于最大去交织深度，基于剩余码字的数量和去交织深度的总和来控制将被应用于最后两个去交织块中的每个去交织块的去交织深度。
将被应用于最后两个去交织块中的每个去交织块的去交织深度可被控制为在大于或等于剩余码字的数量和去交织深度之间的平均数的整数中的最小整数，并且可被控制为在小于或等于剩余码字的数量和去交织深度之间的平均数的整数中的最大整数。
控制去交织深度的步骤可包括将去交织深度控制为等于应用于码字的交织深度。
根据另一说明性配置，提供一种在非暂时性计算机可读介质上实现的计算机程序，所述计算机程序被配置为控制处理器执行以上描述的方法。
根据另一说明性配置，提供一种交织深度控制方法，包括：基于码字的数量和最大交织深度选择针对所述码字的第一交织深度；通过应用第一交织深度对所述码字进行交织。
选择第一交织深度的步骤可包括：获得由对所述码字的数量和基本交织深度执行取模运算而得到的剩余码字的数量；基于将剩余码字的数量和基本交织深度的总和与最大交织深度进行比较的结果选择第一交织深度。
所述方法还可包括基于比较的结果确定针对全部码字的交织块。
所述方法还可包括：响应于剩余码字的数量和基本交织深度的总和小于或等于最大交织深度，把将被应用于最后交织块的第一交织深度选择为剩余码字的数量和基本交织深度的总和，其中，最后交织块的大小对应于剩余码字的数量和基本交织深度的总和。
所述方法还可包括：响应于剩余码字的数量和基本交织深度的总和大于最大交织深度，基于剩余码字的数量和基本交织深度的总和选择将被应用于最后两个交织块中的每个交织块的第一交织深度。
根据说明性配置，提供一种在非暂时性计算机可读介质上实现的计算机程序，所述计算机程序被配置为控制处理器执行以上描述的方法。
根据另一说明性配置，提供一种交织深度控制设备，包括：获取器，被配置为对被选择为小于或等于最大交织深度的交织深度和码字的总数执行取模运算，以获得剩余码字的数量；第一比较器，被配置为当剩余码字的数量不包括“0”时将码字的总数与交织深度进行比较并输出表示比较的结果；深度控制器，被配置为基于所述结果控制交织深度。
所述设备还可包括：第二比较器，响应于交织深度小于或等于码字的总数，被配置为将剩余码字的数量和交织深度的总和与最大交织深度进行比较。
深度控制器可基于将剩余码字的数量和交织深度的总和与最大交织深度进行比较的结果来控制交织深度，并且所述设备还可包括被配置为基于比较的结果确定交织块的交织块确定器。
响应于交织深度大于码字的总数，深度控制器可将交织深度控制为剩余码字的数量，并且所述设备还可包括被配置为将全部码字确定为一个交织块的交织块确定器。
响应于剩余码字的数量和交织深度的总和小于或等于最大交织深度，深度控制器可把将被应用于最后交织块的交织深度控制为剩余码字的数量和交织深度的总和。
所述设备还可包括：交织块确定器，响应于剩余码字的数量和交织深度的总和大于最大交织深度，被配置为将剩余码字确定为两个交织块，其中，确定的两个交织块对应于码字的最后部分，并且深度控制器基于剩余码字的数量和交织深度的总和来控制将被应用于最后两个交织块中的每个交织块的交织深度。
还可包括：交织块确定器，响应于剩余码字的数量和交织深度的总和大于最大交织深度，被配置为将剩余码字确定为两个交织块，其中，深度控制器把将被应用于最后两个交织块中的每个交织块的交织深度控制为在大于或等于剩余码字的数量和交织深度之间的平均数的整数中的最小整数，并将交织深度控制为在小于或等于剩余码字的数量和交织深度之间的平均数的整数中的最大整数。
其他的特征和方面将从以下具体实施方式、附图和权利要求而清楚。
附图说明
通过以下结合附图对实施例的描述，这些和/或其他方面将变得清楚和更易于理解，其中：
图1是示出根据实施例的交织深度控制设备的配置的示例的框图。
图2是示出根据实施例的交织深度控制方法的示例的流程图。
图3是示出根据实施例的去交织深度控制方法的示例的流程图。
图4是示出根据实施例的交织方法的示例的流程图。
图5是示出根据实施例的交织方法中的交织深度控制方法的示例的流程图。
图6是示出根据实施例的当剩余码字的数量和交织深度的总和小于或等于最大交织深度时控制交织深度的示例的示图。
图7是示出根据实施例的当剩余码字的数量和交织深度的总和大于最大交织深度时控制交织深度的示例的示图。
图8是示出根据实施例的交织过程的示例的示图。
贯穿附图和具体实施方式，除非另外描述或提供，否则相同的附图标号将被理解为表示相同的元件、特征和结构。附图可不按比例绘制，并且为了清楚、说明和方便，附图中的元件的相对大小、比例和描绘可被夸大。
具体实施模式
提供以下具体实施方式以帮助读者获得对这里描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，这里描述的系统、设备和/或方法的各种改变、修改和等同物对于本领域普通技术人员将是清楚的。此外，为了更加清楚和简洁，本领域普通技术人员公知的功能和构造的描述可被省略。
贯穿附图和具体实施方式，相同的标号表示相同的元件。附图可不按比例绘制，并且为了清楚、说明和方便，附图中的元件的相对大小、比例和描绘可被夸大。
这里描述的特征可被以不同形式实现，并且不被解释为限于这里描述的示例。相反，提供这里描述的示例以使本公开将是彻底且完全的，并将向本领域的普通技术人员传达本公开的完整范围。
图1是示出根据实施例的交织深度控制设备100的配置的示例的框图。
当多比特调制和解调技术与纠错码技术结合时，交织深度控制设备100被用于控制交织深度以最大化可靠性。
多比特调制和解调技术将比特序列处理为一个符号(symbol)并且执行从所述一个符号到码序列的扩频。通过这种多比特调制和解调技术，提高传输速率和可靠性。
通过多比特调制和解调方法，被处理为一个符号的比特信息的多个集合在一个时间段期间被发送；因此，与在所述一个符号的相同的传输时间段期间发送单个比特的方法相比，提高传输速率。此外，通过将各个符号配置为映射至码序列以具有改善的相关特性，提高了可靠性。
例如，当具有传输长度2的不同的比特序列(例如，[0 0]，[0 1]，[1 0]和[1 1])将被发送时，所述比特序列可被扩展成将被发送的具有码长度4的码序列(例如，[1 1 1 1]，[1-1 1-1]，[1 1-1-1]和[1-1-1 1])。
此外，纠错码技术检测错误的出现并校正错误以在数字通信系统中提高通信可靠性。通过纠错码技术，期望被发送的原始比特信息被恢复，从而提高通信可靠性。
纠错码被分为块码和卷积码。卷积码是经由布尔多项式函数(booleanpolynomial function)的滑动应用将奇偶校验符号产生到数据流的一种纠错码。滑动应用表示编码器对数据的卷积。块码被广泛使用，并且编码以具有预定长度的块为单位来执行。通过将奇偶校验位(也被称为冗余位)添加到具有预定长度的消息位信息来形成具有预定长度的编码的比特序列。
例如，通过将与冗余位相应的n-k个奇偶校验位添加到与期望发送的原始比特信息相应的k个消息位来形成并发送总共n个比特的序列块。
比特序列块被表示为(n,k)块码，码字是作为编码器的输出的n比特序列。上述消息位可不改变并以仅添加奇偶校验位的形式被发送。这种消息位被称为系统码。系统码是在编码的输出中嵌入输入数据的纠错码。系统码具有以下优点：奇偶校验数据能被简单地附加到源块，并且如果正确接收则接收器不需要恢复原始源符号。
每个纠错码可具有纠错能力。例如，当包括n个比特的一个码字被接收器接收时，尽管由于异常信道环境(诸如噪声)导致发生最大数量t个错误比特，但是期望发送的原始比特信息仍然可被完全恢复。在这样的示例中，纠错码被称为具有纠正t个错误的能力的纠错码。
通过交织信号处理来发送纠错码。交织是混合并发送混合的码字而非顺序地发送码字的方法。由于码字中可纠错的比特的最大数量被固定，因此当发生错误的数量大于可纠错的比特的最大数量时，在不在相邻比特之间进行交织的情况下无法恰当地执行纠错。
例如，当一个码字包括n个比特并且具有n个比特的码字的数量为d时，所述d个码字可被形成为一个交织块，并且可对d×n个比特执行交织。d的值可以是交织深度。
参照图1，交织深度控制设备100包括获取器110、第一比较器120、第二比较器130、深度控制器140、交织块确定器150和交织执行器160。
获取器110通过对被选择为小于或等于最大交织深度(dmax)的交织深度(d)和全部码字的总数(MB)执行取模运算来获得剩余码字的数量(dR)。在一个说明性示例中，取模运算寻找在将一个数除以另一个数之后的余数。给定两个正数a(被除数)和n(除数)，n对a取模是a除以n的带余除法的余数。最大交织深度被设置为系统的最大允许交织深度。在示例中，在最大交织深度的范围内选择用于执行交织的交织深度。在另一示例中，基于调制大小选择交织深度，调制大小是将被映射至单个符号的比特数。
在多个调制大小的情况下，最大交织深度被设置为所述多个调制大小中的最大的调制大小。例如，当所述多个调制大小为1、2、3、4和5时，最大交织深度被设置为5。如前所述，最大交织深度被设置在系统的允许范围内。
基于选择的交织深度对全部码字执行交织。当码字的总数是交织深度的整数倍时，在不控制交织深度的情况下以交织深度对全部码字执行交织。
然而，当码字的总数不是交织深度的整数倍时，交织深度不被应用于执行交织的交织块中的包括剩余码字的剩余交织块。
当不控制交织深度时，不对剩余码字执行交织或者使用零填充(zero-padded)码字来执行交织。因此，在传输速率和可靠性方面交织不是有效的。因此，需要通过如等式1中所示对码字的总数和交织深度执行取模运算来获得剩余码字。
[等式1]
dR＝mod(MB,d)
当剩余码字的数量不为“0”时，第一比较器120将码字的总数与交织深度进行比较。如前所述，当剩余码字的数量不为零时，可能需要控制交织深度。
相反，当剩余码字的数量为“0”时，可能没有必要控制交织深度；因此，交织执行器160通过应用现有的交织深度来针对全部码字执行交织。
因此，第一比较器120将码字的总数与交织深度进行比较来确定是否控制交织深度。
深度控制器140基于由第一比较器120执行的比较的结果控制交织深度。作为比较的结果，当交织深度大于码字的总数时，深度控制器140将交织深度控制为剩余码字的数量。然后，通过将被控制为剩余码字的数量的交织深度应用于全部码字来执行交织。
当交织深度小于或等于码字的总数时，第二比较器130将剩余码字的数量和交织深度的总和与最大交织深度进行比较。
当交织深度大于码字的总数时，可仅存在将执行交织的一个交织块。因此，深度控制器140将交织深度控制为剩余码字的数量以使交织深度适合于所述交织块。
相反，当交织深度小于或等于码字的总数时，存在将执行交织的至少两个交织块。因此，深度控制器140基于由第二比较器130将剩余码字的数量和交织深度的总和与最大交织深度进行比较的结果不同地控制交织深度。
当交织深度大于码字的总数时，交织块确定器150将全部码字确定为一个交织块。
相反，当交织深度小于或等于码字的总数时，交织块确定器150基于将交织深度与最大交织深度进行比较或者将剩余码字的数量和交织深度的总和与最大交织深度进行比较的结果来确定交织块。
当剩余码字的数量和交织深度的总和小于或等于最大交织深度时，深度控制器140把将被应用于最后交织块的交织深度控制为剩余码字的数量和交织深度的总和。
当剩余码字的数量和交织深度的总和小于或等于最大交织深度时，交织块确定器150将剩余码字和与交织深度相应的码字确定为被控制之前的最后交织块。与被控制之前的交织深度相应的码字是就在剩余码字之前的码字。由于最后交织块的交织深度小于或等于最大交织深度，所以交织深度控制设备100通过将交织深度控制为剩余码字的数量和交织深度的总和来对最后交织块执行交织。
当剩余码字的数量和交织深度的总和大于最大交织深度时，交织块确定器150将剩余码字确定为两个交织块。确定的两个交织块对应于全部码字的最后部分；因此，这两个交织块将在下文中被称为最后两个交织块。
当剩余码字的数量和交织深度的总和大于最大交织深度时，深度控制器140基于剩余码字的数量和交织深度的总和控制将被应用于所述最后两个交织块中的每个交织块的交织深度。
此外，当剩余码字的数量和交织深度的总和大于最大交织深度时，不能形成一个交织块并对该交织块执行交织。因此，该块可能需要被划分。
在这种情况下，深度控制器140把将被应用于所述最后两个交织块中的每个交织块的交织深度控制为在大于或等于剩余码字的数量和交织深度之间的平均数的整数中的最小整数。深度控制器140还将交织深度控制为在小于或等于剩余码字的数量和交织深度之间的平均数的整数中的最大整数。
例如，当交织深度为4，剩余码字的数量为2，最大交织深度为5时，剩余码字的数量和交织深度之间的平均数为3。在这样的示例中，将被应用于所述最后两个交织块中的每个交织块的交织深度被控制为3。
再如，当交织深度为5，剩余码字的数量为2，最大交织深度为5时，剩余码字的数量和交织深度之间的平均数可为3.5。在这样的示例中，将被应用于所述最后两个交织块中的每个交织块的交织深度分别被控制为4和3。
如前所述，交织深度控制设备100利用最大允许交织深度。然而，将交织深度增加至不必要的大可导致发送和接收之间的时间延迟的增加。
此外，与初始设置的交织深度相比，交织深度控制设备100有效地防止交织块的交织深度因剩余码字而过度地减小。因此，减少了误包率。
表1提供交织方法的操作的描述。
[表1]
Figure BDA0002379350840000091
Figure BDA0002379350840000101
在表1中，dR为mod(MB,d)(dR＝mod(MB,d))，
Figure BDA0002379350840000103
Figure BDA0002379350840000104
是在大于或等于x的整数中的最小整数，而
Figure BDA0002379350840000105
是在小于或等于x的整数中的最大整数。例如，基于表1中描述的交织过程，当MB为14，d为3，dmax为5时，dR变为2并且NB变为5。因此，针对全部的最初三个交织块，交织深度被设置为“3”，并且针对最后一个交织块，交织深度被设置为作为“d”和“dR”的总和(d+dR)的“5”，然后执行交织。
表2指示被表示为行向量并被简化为交织深度序列的各个交织块中的交织深度值。
[表2]
Figure BDA0002379350840000102
在表2中，“ones(m)”表示具有m个元素的全1行向量。
例如，基于表2中描述的交织深度序列，当交织深度序列为“[d·ones(NB-2)，d+dR]”时，交织深度“d”被应用于最初NB-2个交织块，并且交织深度“d+dR”被应用于最后交织块。
交织执行器160应用交织深度和控制的交织深度来针对至少一个码字执行交织。
提供交织深度控制设备100的前述描述用于从发送端执行交织。然而，交织不限于此。在接收端，可执行对应于与在发送端执行的交织相反的信号处理的去交织。在接收端的去交织深度控制设备和方法的配置可与在发送端的交织深度控制设备100和方法的配置相同或基本相同。
图2是示出根据实施例的交织深度控制方法的示例的流程图。
参照图2，在操作210，所述方法设置或定义交织深度“d”和最大交织深度“dmax”。所述方法将最大交织深度设置为系统的最大允许交织深度。在示例中，所述方法将用于执行交织的交织深度设置在最大交织深度的范围内。在多个调制大小的情况下，所述方法将最大交织深度设置为所述多个调制大小中的最大调制大小。例如，当多个调制大小为1、2、3、4和5时，所述方法将最大交织深度设置或定义为5。
在另一示例中，所述方法基于作为将被映射至单个符号的比特数的调制大小来设置或定义交织深度。将在交织之前设置的交织深度被定义为基本交织深度。
在操作220，所述方法通过对交织深度和全部码字的总数“MB”执行取模运算来获得剩余码字的数量“dR”。当剩余码字的数量为零时，所述方法在不控制设置的交织深度的情况下通过将交织深度应用于全部码字来执行交织。
然而，当剩余码字的数量不为零时，可能无法使用设置的交织深度针对剩余码字有效地执行交织。剩余码字被包括在将执行交织的交织块中的最后交织块中。当不针对剩余码字执行交织时，针对剩余码字可能发生封包错误。此外，当使用零填充码字执行交织时，可能需要发送不重要的比特信息。因此，传输速率会受到不利影响。
因此，所述方法通过对码字的总数和交织深度执行取模运算而获得剩余码字的数量来控制交织深度。对于包括剩余码字的交织块，所述方法将交织深度控制在最大交织深度的范围内。因此，所述方法通过应用被控制为剩余码字的数量的交织深度来针对全部码字执行交织。
在操作230，所述方法确定获得的剩余码字的数量是否为零。所述方法基于剩余码字的数量是否为零来作出是否控制交织深度的确定。如前所述，当剩余码字的数量为零时，可不需控制交织深度，并且可通过应用交织深度来针对全部码字执行交织。相反，当剩余码字的数量不为零时，针对包括剩余码字的交织块来控制交织深度。
在操作235，当剩余码字的数量为0时，所述方法将交织深度应用于全部码字。如前所述，当剩余码字的数量为零时，码字的总数可以是交织深度的整数倍。因此，所有的码字被确定为n×d个交织块。然后通过将交织深度应用于每个交织块来执行交织。
在操作240，当剩余码字的数量不为零时，所述方法将交织深度与码字的总数进行比较。如前所述，当剩余码字的数量不为零时，所述方法针对包括剩余码字的剩余交织块来控制交织深度。
所述方法通过将交织深度与码字的总数进行比较来确定交织块的数量是一个还是至少两个。所述方法执行该比较作为控制交织深度的标准。
在操作245，当交织深度大于码字的总数时，所述方法将交织深度控制为剩余码字的数量。当交织深度大于码字的总数时，可仅存在一个交织块。在这种情况下，码字的总数可等于剩余码字的数量。因此，应用交织深度对于执行交织而言可能不是有效的。
因此，所述方法将交织深度控制为剩余码字的数量并通过应用控制的交织深度来针对全部码字执行交织。
在操作250，当交织深度小于或等于码字的总数时，所述方法将交织深度和剩余码字的数量的总和与最大交织深度进行比较。当交织深度小于或等于码字的总数时，所述方法确定可存在将执行交织的至少两个交织块。
在这种情况下，所述方法将交织深度和剩余码字的数量的总和与最大交织深度进行比较，以便确定是否将包括剩余码字的剩余交织块和应用剩余交织块之前的交织深度的交织块包含于一个交织块中。
在操作255，当交织深度和剩余码字的数量的总和小于或等于最大交织深度时，所述方法把将被应用于最后交织块的交织深度确定为交织深度和剩余码字的数量的总和。
虽然结合了剩余码字和剩余码字之前的与基本交织深度相应的码字的交织深度值，但是交织深度值的总和可小于或等于最大交织深度。因此，通过将码字结合为最后一个交织块来执行交织。
因此，所述方法通过把将被应用于最后交织块的交织深度控制为交织深度和剩余码字的数量的总和来执行交织。
在操作260，当交织深度和剩余码字的数量的总和大于最大交织深度时，所述方法基于交织深度和剩余码字的数量的总和来控制将应用于最后两个交织块中的每个交织块的交织深度。
虽然结合了最后两个交织块，但是交织可能并不执行一次。因此，所述方法控制将被应用于最后两个交织块中的每个交织块的交织深度与初始设置的交织深度相比不过度地减小。
当交织深度和剩余码字的数量的总和大于最大交织深度时，所述方法把将被应用于最后两个交织块中的每个交织块的交织深度控制为在大于或等于(d+dR)/2的整数中的最小整数和在小于或等于(d+dR)/2的整数中的最大整数。在一个说明性示例中，“(d+dR)/2”是剩余码字的数量和基本交织深度之间的平均数。
因此，根据图2的方法的说明性配置，通过防止控制的交织深度的值与初始设置的交织深度的值相比过度地减小，减少了误包率。
图3是示出根据实施例的去交织深度控制方法的示例的流程图。
参照图3，在操作310，所述方法设置或定义去交织深度(d)和最大去交织深度(dmax)。在一个说明性示例中，所述方法将最大去交织深度设置为系统的最大允许去交织深度。在多个调制大小的情况下，所述方法将最大去交织深度设置为所述多个调制大小中的最大调制大小。在示例中，所述方法将执行去交织的去交织深度设置在最大去交织深度的范围内。在另一示例中，所述方法通过将去交织深度控制为等于应用于全部码字的交织深度来设置去交织深度。
在操作320，所述方法通过对去交织深度和全部码字的总数执行取模运算来获得剩余码字的数量(dR)。当剩余码字的数量为零时，所述方法在不控制设置的去交织深度的情况下基于去交织深度针对全部码字执行去交织。
在操作330，所述方法确定获得的剩余码字的数量是否为零。所述方法基于剩余码字的数量是否为零来确定是否控制去交织深度。
在操作335，当剩余码字的数量为零时，所述方法将去交织深度定义为初始设置的去交织深度。当剩余码字的数量为零时，所述方法将码字的总数定义为去交织深度的整数倍，并将所有的码字确定为n×d个交织块。因此，所述方法通过将去交织深度应用于每个去交织块来执行去交织。
在操作340，当剩余码字的数量不为零时，所述方法将去交织深度与码字的总数进行比较。如前所述，当剩余码字的数量不为零时，所述方法针对包括剩余码字的去交织块来控制去交织深度。
所述方法通过将去交织深度与码字的总数进行比较来确定去交织块的数量是一个还是至少两个。所述方法使用该比较作为控制去交织深度的标准。
在操作345，当去交织深度大于码字的总数时，所述方法将去交织深度控制为剩余码字的数量。当去交织深度大于码字的总数时，所述方法确定仅存在一个去交织块。在这种情况下，码字的总数等于剩余码字的数量；因此，不形成应用去交织深度的去交织块。
因此，所述方法将去交织深度控制为剩余码字的数量以形成针对全部码字的一个去交织块。所述方法对应用被控制为剩余码字的数量的去交织深度的去交织块执行去交织。
在操作350，当去交织深度小于或等于码字的总数时，所述方法将去交织深度和剩余码字的数量的总和与最大去交织深度进行比较。当去交织深度小于或等于码字的总数时，存在将执行去交织的至少两个去交织块。
在操作355，当去交织深度和剩余码字的数量的总和小于或等于最大去交织深度时，所述方法把将被应用于最后去交织块的去交织深度控制为去交织深度和剩余码字的数量的总和。
在操作360，当去交织深度和剩余码字的数量的总和大于最大去交织深度时，所述方法基于去交织深度和剩余码字的数量的总和来控制将被应用于最后两个去交织块中的每个去交织块的去交织深度。
当去交织深度和剩余码字的数量的总和大于最大去交织深度时，所述方法把将被应用于最后两个去交织块中的每个去交织块的去交织深度控制为在大于或等于(d+dR)/2的整数中的最小整数和在小于或等于(d+dR)/2的整数中的最大整数。如前所述，“(d+dR)/2”是剩余码字的数量和基本去交织深度之间的平均数。
如前所述，接收端执行对应于与由发送端执行的记录和读取数据相反的信号处理的去交织。在去交织期间执行的去交织深度控制方法可以与交织深度控制方法同时被执行。
图4是示出根据实施例的交织方法的示例的流程图。
参照图4，在操作410，所述方法基于至少一个码字的数量和最大交织深度来选择针对所述至少一个码字的第一交织深度。第一交织深度是将被控制以对全部码字的全体或部分执行交织的交织深度。将参照图5来描述选择第一交织深度的方法。
在操作420，所述方法通过应用选择的第一交织深度对所述至少一个码字进行交织。所述至少一个码字包括与第一交织深度相应的交织块，并且所述方法通过应用与该交织块相应的第一交织深度来执行交织。
图5是示出根据实施例的交织方法中的交织深度控制方法的示例的流程图。
参照图5，在操作510，所述方法获得由对至少一个码字的数量和基本交织深度(d)执行取模运算得到的剩余码字的数量(dR)。在示例中，在最大交织深度的范围内选择基本交织深度。在另一示例中，基于调制大小选择基本交织深度，调制大小是将被映射至信号符号的比特数。
在操作520，所述方法将基本交织深度和剩余码字的数量的总和与最大交织深度进行比较。所述方法通过将基本交织深度和剩余码字的数量的总和与最大交织深度进行比较来确定是否将包括剩余码字的剩余交织块和剩余交织块之前的交织块包含于一个块中。
在操作530，所述方法不管在操作520执行的比较的结果如何而确定交织块。然而，在一个配置中，所述方法可基于所述比较的结果而不同地确定交织块。例如，当剩余码字的数量和基本交织深度的总和小于或等于最大交织深度时，所述方法将包括剩余码字的剩余交织块与剩余交织块之前的交织块结合。
相反，当剩余码字的数量和基本交织深度的总和大于最大交织深度时，所述方法通过控制剩余交织块和剩余交织块之前的交织块的各自的交织深度来确定最后两个交织块。
在操作550，当剩余码字的数量和基本交织深度的总和小于或等于最大交织深度时，所述方法把将被应用于交织块中的最后交织块的第一交织深度选择为剩余码字的数量和基本交织深度的总和。
如前所述，在一个说明性示例中，剩余交织块和剩余交织块之前的交织块被结合为最后交织块。因此，为了对最后交织块执行交织，将第一交织深度控制为对应于剩余码字的数量和基本交织深度的总和。
在操作540，当剩余码字的数量和基本交织深度的总和大于最大交织深度时，所述方法基于剩余码字的数量和基本交织深度的总和来选择将被应用于可选择的交织块中的最后两个交织块中的每个交织块的第一交织深度。当剩余码字的数量和基本交织深度的总和大于最大交织深度时，所述方法把将被应用于最后两个交织块中的每个交织块的交织深度控制为在大于或等于(d+dR)/2的整数中的最小整数和在小于或等于(d+dR)/2的整数中的最大整数。如前所述，“(d+dR)/2”可表示剩余码字的数量和基本交织深度之间的平均数。
在这种情况下，虽然结合了最后两个交织块，但是交织并不执行一次。因此，将被应用于最后两个交织块中的每个交织块的交织深度被控制为与初始设置的交织深度相比不过度地减小。
作为示例，在多比特调制和解调系统中，将被映射至单个符号的比特数对应于1至5的调制大小。在这样的示例中，将交织深度(d)设置为调制大小是有效的，并且将最大交织深度(dmax)设置为5。
表3指示当剩余码字的数量(dR)不为零并且全部码字的总数(MB)大于交织深度(d)时的交织深度(d)。
[表3]
Figure BDA0002379350840000161
在表3中，“N/A”指示在相应的次序中不存在交织块。将参照图6和图7进一步描述通过将剩余码字的数量和交织深度的总和与最大交织深度进行比较来控制交织深度的方法。
图6是示出根据实施例的当剩余码字的数量和交织深度的总和小于或等于最大交织深度时控制交织深度的示例的示图。
参照图6，针对全部码字确定将应用交织深度3的交织块610和剩余交织块620。交织块610包括3行，应用交织深度以对交织块610执行交织。
然而，剩余交织块620包括1行，小于交织深度3。因此，不应用交织深度。因此，不对剩余交织块620执行交织。当发送剩余交织块620时，剩余交织块620的误包率增加。此外，当添加两个零填充码字以形成3行并应用交织深度以执行交织时，不重要的码字被发送；因此传输率降低。
当剩余码字的数量和交织深度的总和小于或等于最大交织深度时，交织深度被控制为剩余码字的数量和交织深度的总和。
在图6的示例中，交织深度被控制为4，4是剩余码字的数量和交织深度的总和。因此，通过将全部码字形成为具有4行的交织块630来执行交织。当交织深度增加时，可发生时间延迟。然而，减少了误包率。
图7是示出根据实施例的当剩余码字的数量和交织深度的总和大于最大交织深度时控制交织深度的示例的示图。
在图7的示例中，全部码字的总数为6，交织深度为5，最大交织深度为5。
参照图7，针对所有的码字确定将应用交织深度5的交织块710和剩余交织块720。交织块710包括5行，并且应用交织深度来对交织块710执行交织。
然而，剩余交织块720包括1行，小于交织块710的交织深度5；因此，不应用交织深度。因此，不针对交织块720执行交织。当发送剩余交织块720时，剩余交织块720的误包率可增加。此外，当添加4个零填充码字以形成5行并应用交织深度以执行交织时，不重要的码字被发送；因此传输率降低。
当剩余码字的数量和交织深度的总和大于最大交织深度时，将被应用于两个交织块710和720中的每个交织块的交织深度被控制为在大于或等于剩余码字的数量和基本交织深度之间的平均数的整数中的最小整数。此外，将被应用于两个交织块710和720中的每个交织块的交织深度被控制为在小于或等于剩余码字的数量和基本交织深度之间的平均数的整数中的最大整数。
在图7的示例中，交织深度被控制为3，3是剩余码字的数量和交织深度之间的平均数。因此，通过将全部码字形成为具有3行的两个交织块730和740来执行交织。将被应用于两个交织块730和740中的每个交织块的交织深度被控制为不从初始设置的交织深度过度地减小。
表4指示多比特调制和解调方法的详细系统。
[表4]
Figure BDA0002379350840000171
Figure BDA0002379350840000181
在说明性示例中，三进制开关键控(ternary on off keying)(TOOK)可以与三进制幅移键控(ternary amplitude shift keying)(TASK)互换地使用。
在表4中，“M”指示在多比特调制和解调期间映射至符号的比特数量。基本交织深度(d)被设置为等于M的值。通过应用基本交织深度来执行交织的信号处理的过程如下。
可通过从博斯-乔赫里-霍克文黑姆(Bose Chaudhuri Hocquenghem)(BHC)编码器获得码字来对编码的数据执行比特级交织，并且使用适当选择的深度来对码字间的比特进行交织。执行前述过程以防止比特错误受符号错误影响。基于调制大小选择交织深度。表5指示根据实施例的通过将参照图4描述的系统中的每个交织块中的交织深度值表示为行向量而获得的交织深度序列。
[表5]
Figure BDA0002379350840000182
图8是示出根据实施例的交织过程的示例的示图。
例如，在存在数据符号错误的情况下，比特级交织与缩短的BCH码一起使用来允许编码的数据能够适应比特错误。
当码字的长度为Nshort并且交织深度为d时，如下执行交织。
(1)收集d个码字块。
在一个示例中，收集d个BCH码字，每个BCH码字具有Nshort个比特。
(2)将BCH码字的比特按行写入d×Nshort维阵列810。
在一个实施例中，d个BCH码字的每个比特被写入d×Nshort维阵列810。所述d个BCH码字形成于作为d×Nshort维阵列810的单个阵列中。基于所述d个BCH码字的比特来配置d×Nshort维阵列810。
(3)按列读取d×Nshort维阵列810并且顺序地输出数据。
在一个示例中，写入d×Nshort维阵列810的比特(例如，b1,1、b2,1、……、bd,1、b1,2、b2,2、……、bd,2、b1,3、……、bd,Nshort(820))被顺序地发送。顺序读取的比特被发送至接收器。
可使用硬件组件来实现这里描述的单元、获取器、比较器、确定器、执行器和控制器。例如，硬件组件可包括(但不限于)比较器、接收器、发送器、处理器、放大器、带通滤波器、音频数字转换器和处理装置。可使用一个或多个通用或专用计算机(例如，处理器、控制器和算术逻辑单元、数字信号处理器、微型计算机、现场可编程阵列、可编程逻辑单元、微型处理器或能够以限定的方式响应并运行指令的任何其他装置)来实现处理装置。处理装置可运行操作系统(OS)以及运行在OS上的一个或多个软件应用。处理装置也可响应于软件的运行来访问、存储、操控、处理和创建数据。为了简单起见，处理装置的描述用作单数；然而，本领域技术人员将理解，处理装置可包括多个处理元件和多种类型的处理元件。例如，处理装置可包括多个处理器或包括一个处理器和一个控制器。此外，不同的处理配置是可行的(诸如，并行处理器)。
虽然本公开包括具体示例，但是本领域普通技术人员将清楚，在不脱离权利要求及其等同物的精神和范围的情况下，可对这些示例作出形式和细节上的各种改变。这里描述的示例将被视为仅是描述性意义，而不为限制的目的。每个示例中的特征或方面的描述将被视为可应用于其他示例中的类似特征或方面。如果以不同的顺序执行描述的技术和/或如果描述的系统、架构、装置或电路中的组件以不同的方式组合和/或由其他组件或其等同物替换或补充，则可得到合适的结果。因此，本公开的范围不是由具体实施方式限定，而是由权利要求及其等同物限定，并且权利要求及其等同物的范围内的所有变化被解释为包括在本公开中。

Claims (13)

1.一种在使用交织深度控制的通信系统中处理器实现的方法，包括如下步骤：
对初始交织深度和码字的总数执行取模运算，来确定更新的交织深度；
基于将码字的总数与初始交织深度进行比较的结果，确定取模运算的结果是否不包括“0”；
响应于初始交织深度大于码字的总数，而对交织块执行具有更新的交织深度的交织，
其中，交织块包括与执行取模运算的结果对应的剩余码字。
2.如权利要求1所述的方法，还包括如下步骤：
响应于初始交织深度小于或等于码字的总数，将取模运算的结果和初始交织深度之和与最大交织深度进行比较。
3.如权利要求2所述的方法，还包括如下步骤：
响应于取模运算的结果和初始交织深度之和小于或等于最大交织深度，
对(NB-2)个交织块应用具有初始交织深度的交织，其中，NB表示交织块的数量；
对排除(NB-2)个交织块的剩余交织块应用具有更新的交织深度的交织。
4.如权利要求2所述的方法，还包括如下步骤：
响应于取模运算的结果和初始交织深度之和大于最大交织深度，
对(NB-2)个交织块应用具有初始交织深度的交织，其中，NB表示交织块的数量；
对第(NB-1)交织块应用具有第一交织深度的交织；
对第NB交织块应用具有第二交织深度的交织，
其中，第一交织深度和第二交织深度基于取模运算的结果和初始交织深度之和来确定。
5.如权利要求4所述的方法，其中
第一交织深度是在大于或等于取模运算的结果和初始交织深度之间的平均数的整数中的最小整数，
第二交织深度是在小于或等于取模运算的结果和初始交织深度之间的平均数的整数中的最大整数。
6.如权利要求1所述的方法，其中，初始交织深度基于调制大小来选择，其中，调制大小为将被映射至单个符号的比特数。
7.一种实现在非暂时性计算机可读介质的计算机程序，所述计算机程序被配置为控制处理器执行如权利要求1所述的交织方法。
8.一种具有交织深度控制的数字通信设备，包括：
一个或多个处理器，被配置为：
对初始交织深度和码字的总数执行取模运算，来确定更新的交织深度；
基于将码字的总数与初始交织深度进行比较的结果，确定取模运算的结果是否不包括“0”；
响应于初始交织深度大于码字的总数，而对交织块执行具有更新的交织深度的交织，
其中，交织块包括与执行取模运算的结果对应的剩余码字。
9.如权利要求8所述的数字通信设备，其中，所述一个或多个处理器还被配置为：
响应于初始交织深度小于或等于码字的总数，将取模运算的结果和初始交织深度之和与最大交织深度进行比较。
10.如权利要求8所述的设备，其中，所述一个或多个处理器还被配置为：将码字中的至少一些确定为一个交织块。
11.如权利要求8所述的设备，其中，响应于取模运算的结果和初始交织深度之和小于或等于最大交织深度，所述一个或多个处理器还被配置为：
对(NB-2)个交织块应用具有初始交织深度的交织，其中，NB表示交织块的数量；
对排除(NB-2)个交织块的剩余交织块应用具有更新的交织深度的交织。
12.如权利要求8所述的设备，其中，响应于取模运算的结果和初始交织深度之和大于最大交织深度，所述一个或多个处理器还被配置为：
对(NB-2)个交织块应用具有初始交织深度的交织，其中，NB表示交织块的数量；
对第(NB-1)交织块应用具有第一交织深度的交织；
对第NB交织块应用具有第二交织深度的交织，
其中，第一交织深度和第二交织深度基于取模运算的结果和初始交织深度之和来确定。
13.如权利要求8所述的设备，其中，
第一交织深度是在大于或等于取模运算的结果和初始交织深度之间的平均数的整数中的最小整数，
第二交织深度是在小于或等于取模运算的结果和初始交织深度之间的平均数的整数中的最大整数。
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