用于通信系统的交织/解交织设备和方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN99803175.5

申请日:

1999.12.21

公开号:

CN1291379A

公开日:

2001.04.11

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效申请日:1999.12.21|||公开

IPC分类号:

H03M13/27; H03M13/31

主分类号:

H03M13/27; H03M13/31

申请人:

三星电子株式会社;

发明人:

金潣龟; 金炳朝; 李永焕

地址:

韩国京畿道

优先权:

1998.12.21 KR 1998/57959

专利代理机构:

柳沈知识产权律师事务所

代理人:

马莹

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内容摘要

公开了一种交织具有除2m(m>1)的倍数之外的尺寸的输入数据的方法,该方法包括,依次将输入数据存储在存储器中;将偏移值附加到输入数据尺寸中以提供具有2m(这里,m>1)尺寸的虚拟地址;定义多个其中每个都具有2m(这里,m>1)尺寸的地址生成区,和在地址生成区中生成随机地址;以及利用从地址生成区中生成的随机地址,从存储器读取输入数据。

权利要求书

1: 一种交织具有除2 m 的倍数之外的尺寸的输入数据的方法,此时m> 1,该方法包括下列步骤: 将偏移值附加到输入数据尺寸中,以便使虚拟地址尺寸变成2 m 的倍数。
2: 如权利要求1所述的方法,还包括下列步骤: 依次将输入数据存储在存储器中; 定义多个其中每个都具有2 m 尺寸的地址生成区,并在地址生成区中生 成随机地址,这里,m>1;和 利用从地址生成区中生成的随机地址,从存储器读取输入数据。
3: 如权利要求2所述的方法,其中,随机地址是PN(伪噪声)序列。
4: 如权利要求1所述的方法,其中,偏移值是要附加到通过将输入数据 尺寸转换成二进制值所得的二进制值中的某一值,致使从二进制值的最低有 效位(LSB)开始的连续零位个数变成至少大于1。
5: 一种交织具有除2 m 的倍数之外的尺寸的输入数据的方法,这里,m >1,该方法包括下列步骤: 依次将输入数据存储在存储器中; 将偏移值附加到输入数据尺寸中,以提供具有2 m 尺寸的虚拟地址,这 里,m>1; 定义多个其中每个都具有2 m 尺寸的地址生成区; 在地址生成区中生成随机地址;和 利用从地址生成区中生成的随机地址,从存储器读取输入数据。
6: 如权利要求5所述的方法,其中,随机地址是PN序列。
7: 如权利要求5所述的方法,其中,偏移值是要附加到通过将输入数据 尺寸转换成二进制值所得的二进制值中的某一值,致使从二进制值的最低有 效位(LSB)开始的连续零位个数变成至少大于1。
8: 一种交织具有除2 m 的倍数之外的尺寸的输入数据的设备,这里,m >1,该设备包括: 存储器,用于依次存储输入数据;和 地址发生器,用于将偏移值附加到输入数据尺寸中以提供具有2 m 尺寸 的虚拟地址,这里,m>1,定义多个其中每个都具有2 m 尺寸的地址生成区, 这里,m>1,并在地址生成区中生成随机地址; 其中,输入数据是利用从地址生成区中生成的随机地址,从存储器中读 取的。
9: 如权利要求8所述的设备,其中,随机地址是由PN发生器生成的。
10: 如权利要求8所述的设备,其中,偏移值是要附加到通过将输入数 据尺寸转换成二进制值所得的二进制值中的某一值,致使从二进制值的最低 有效位(LSB)开始的连续零位个数变成至少大于1。
11: 如权利要求8所述的设备,其中,地址发生器使用地址生成区的最 后地址作为读地址。
12: 如权利要求8所述的设备,其中,地址发生器包括: 随机地址发生器,拥有多个其中每个都生成与地址生成区对应的随机地 址的PN发生器; 比较器,用于根据与偏移值相对应的地址将虚拟地址区分成几个组,并 确定来自随机地址发生器的随机地址属于哪个组;和 运算器,用于从由随机地址发生器提供的随机地址减去与由比较器所确 定的组相对应的特定值,以生成读地址。
13: 如权利要求12所述的设备,其中,PN发生器每个具有不同的初始 状态值。
14: 如权利要求8所述的设备,其中,地址发生器包括: 多个PN发生器,用于生成与各个地址生成区相对应的随机地址; 计数器,用于生成选择PN发生器之一的选择信号; 选择器,用于根据计数器输出的选择信号选择所选PN发生器之一的状 态值;和 地址缓冲器,用于通过将对应于来自计数器的选择信号的位与选择器输 出的位组合在一起,合成成读地址。
15: 如权利要求14所述的设备,其中,PN发生器具有不同的初始值。
16: 如权利要求14所述的设备,其中,计数器输出用于依次选择PN发 生器的选择信号。
17: 如权利要求14所述的设备,其中,计数器输出用于随机选择PN发 生器的选择信号。
18: 如权利要求16所述的设备,其中,计数器监视最后一个PN发生器, 并当最后一个PN发生器的状态值对应于偏移值时,并不选择最后一个PN 发生器,而是选择接下来的PN发生器。
19: 如权利要求17所述的设备,其中,计数器监视最后一个PN发生器, 并当最后一个PN发生器的状态值对应于偏移值时,跳过最后一个PN发生 器,而去选择接下来的PN发生器。
20: 一种涡式编码设备,包括: 第一分编码器,用于编码输入数据; 交织器,用于依次将输入数据存储在存储器中,将偏移值附加到输入数 据尺寸中以便使虚拟地址尺寸变成2 m 的倍数,这里,m>1,定义多个其中 每个都具有2 m 尺寸的地址生成区,这里,m>1,在地址生成区中生成随机 地址,和利用从地址生成区中生成的随机地址从存储器读取输入数据;和 第二分编码器,用于编码从交织器读取的数据。
21: 如权利要求20所述的涡式编码设备,其中,偏移值是要附加到通过 将输入数据尺寸转换成二进制值所得的二进制值中的某一值,致使从二进制 值的最低有效位(LSB)开始的连续零位个数变成至少大于1。

说明书


用于通信系统的交织/解交织设备和方法

        发明背景1.发明领域

    本发明一般涉及交织/解交织设备和方法,尤其涉及用于在无线通信系统,例如,卫星、ISDN(综合业务数字网)、数字蜂窝式、W-CDMA(宽带码分多址)、IMT(国际移动电信)-2000和W-ATM(宽带异步转移模式)通信系统,中使用的涡式(turbo)编码器的交织/解交织设备和方法。2.相关技术描述

    在涡式编码器中进行交织,以随机化输入到该编码器中的信息并提高码字的距离特性。尤其是,可以预计,涡式编码器将应用于IMT-2000(或CDMA-2000)通信系统的辅助信道(或业务信道)中和ETSI(欧洲电信标准学会)推荐的UMTS(通用移动电信系统)的数据信道中。因此,需要将交织器具体应用于此目的的方法。另外,涡式编码器的使用使数字通信系统的可靠性得到提高,尤其是,使现有的和未来的数字移动通信系统的性能得到改善。

    涡式编码器利用两个简单并行链接码将L个信息位的输入帧编码成奇偶码元(parity symbol),此处,递归系统性卷积(RSC)码通常用作分量码。

    图9显示了1995年8月29日颁发的美国专利5,446,474号所详细公开的通用涡式编码器,特引用此专利,以供参考。

    参照图9,涡式编码器包括,第一分编码器11,用于编码输入帧数据;交织器12,用于交织输入帧数据;和第二分编码器13,用于编码交织器12的输出。已知地RSC编码器通常用作第一和第二分编码器11和13。另外,交织器12具有与输入数据位帧相同的尺寸,并重新排列提供给第二分编码器13的信息位的顺序,以降低信息位之间的相关性。

    对于涡式编码器的内部交织器(或涡式交织器)12,可以推荐各种各样的交织器,例如,PN(伪噪声)随机交织器、随机交织器、块交织器、非线性交织器和S-随机交织器等。但是,到目前为止,这样的交织器只不过是处在科学研究阶段、为提高其性能而设计的算法,而达不到具体实现阶段。因此,当要实现实际系统时,必须考虑到硬件实现的复杂性。现在描述一下与用于涡式编码器的传统交织器有关的特性和存在的问题。

    涡式编码器的性能是取决于内部交织器的。一般来说,由于交织器尺寸的增加会使计算量以几何级数增加,不可能设计出保证最佳性能的交织器。因此,通常,通过确定满足几个给定准则的条件来实现交织器。这些准则如下:

    距离特性:应该在一定程度上保持相邻码字码元之间的距离。由于此距离特性具有与卷积码的码字距离特性相同的作用,因此,如有可能,最好应该将交织器设计成具有较大的距离。

    权重特性:与非零信息字相对应的码字的权重应该大于某一阈值。由于此权重特性具有与卷积码的最小距离特性相同的作用,因此,如有可能,最好应该将交织器设计成具有较大的权重。

    随机特性:交织之后输出字码元之间的相关因子应该比交织之前原始输入字码元之间的相关因子小得多。亦即,应该完全地实现输出字码元之间的随机化。这直接影响在连续解码过程中生成的外在信息的质量。

    尽管可以将上述三种设计准则应用于涡式交织器,但并非一定要分析这些特性。根据实验结果,随机交织器在性能上要优于分组交织器。但是,随机交织器也存在着帧的多样性和尺寸的增加会使存储交织器索引(即,映射规则或地址)所需要的存储器容量的增加的缺点。因此,考虑到硬件尺寸,最好应用枚举方法,通过使用索引生成规则在每个码元时钟上生成地址,读取存储在相应地址上的数据,而不是应用用于存储交织器索引的查用表方法。

    总之,当在IMT-2000或UMTS系统中需要各种各样的交织器尺寸和要对硬件实现复杂性加以限制时,应该考虑到这些限制来设计涡式交织器,以保证最佳的交织器性能。也就是说,有必要定义地址生成规则,然后,根据此地址生成规则进行交织/解交织。当然,应该将交织器设计成完全满足上述的涡式交织器的特性。

    IMT-2000或UMTS技术规范还没有对涡式交织器给出任何定义。IMT-2000技术规范所定义的前向链路和反向链路具有各种类型的逻辑信道和各种各样的交织器尺寸。因此,为了满足这种多样性要求,需要增加存储器容量。例如,在N=3前向链路发送模式中,可以使用从144位/帧到36864位/帧范围的各种尺寸的交织器。

    总而言之,现有技术存在如下缺点。

    第一,对于涡式编码器的传统内部交织器,可以使用PN随机交织器、随机交织器、分组交织器、非线性交织器和S-随机交织器。但是,这样的交织器只是处在科学研究阶段、为提高其性能而设计的算法,而达不到具体实现阶段。因此,当要实现实际系统时,必须考虑到这种交织器的硬件实现复杂性。但是,这是没有明确规定的。

    第二,由于在使用查用表的现有交织方法中收发器的控制器(CPU或主机)应该根据各个交织器尺寸来存储交织规则,因此,主存储器除了交织器缓冲器之外还需要单独的容量。也就是说,当帧尺寸发生变化和增大时,要求存储交织器索引(即,映射规则或地址)的存储器容量也要增大。

    第三,实现既满足距离特性又满足随机特性的交织器并非易事。

    第四,关于CDMA-2000前向链路的涡式编码器的详细涡式交织器设计技术规范还没有建立起来。

        发明概述

    因此,本发明的一个目的是提供一种用于实现能够解决传统交织器所存在的问题的交织器的设备和方法。

    本发明的另一个目的是提供一种在通信系统中,满足涡式编码器的所有特性,包括距离特性、权重特性和随机特性的交织/解交织设备和方法。

    本发明还有一个目的是提供一种在通信系统中,通过使用将特定值附加到输入数据尺寸值中而具有2m×N(这里,N是整数,M是其值大于1的移位寄存器个数)尺寸的虚拟地址区进行交织的设备和方法。

    为了达到上述目的,本发明提供了交织具有除2m(m>1)的倍数之外的尺寸的输入数据的方法。该方法包括:依次将输入数据存储在存储器中;将偏移值附加到输入数据尺寸上,以提供具有2m尺寸的虚拟地址;定义多个其中每个都具有2m尺寸的地址生成区,在地址生成区中生成随机地址;以及利用从地址生成区中生成的随机地址,从存储器读取输入数据。

        附图简述

    通过结合附图对本发明进行如下详细描述,本发明的上述和其他目的、特征和优点将更加清楚,在附图中:

    图1是显示根据本发明一个实施例的、通信系统中的交织设备的方框图;

    图2是显示根据本发明一个实施例的、通信系统中的解交织设备的方框图;

    图3是显示在利用偏移值已附加到输入数据的虚拟地址区进行交织的情况下,根据偏移值交织的无效码元存在于交织的码元之间的示意图;

    图4是显示除去图3中的无效码元之后输出码元之间的连接的示意图;

    图5是显示发生器多项式为(1+x+x6)的PN发生器的示意图;

    图6是显示生成根据本发明一个实施例的交织读地址的单元的方框图;

    图7A是图6所示的随机地址发生器的详细方框图;

    图7B是显示在图7A的随机地址发生器中,计数器716的另一个例子的示意图;

    图8是显示根据本发明一个实施例生成交织读地址的过程的流程图;和

    图9是根据现有技术的涡式编码器的方框图。

        优选实施例详述

    从现在开始,参照附图对本发明的优选实施例进行描述。在如下的描述中,对那些众所周知的功能或结构将不作详细描述,否则,它们会掩盖本发明的特征。

    本发明提出了满足涡式交织器的特性(包括距离特性、权重特性和随机特性)的最佳交织/解交织设备。

    为此,如果输入帧数据的尺寸不是2m(m>1)的倍数,则新式涡式交织器的地址发生器附加具有确定值的OSV(偏移值),致使当帧尺寸表示成二进制值时从LSB(最低有效位)开始的连续零位的个数变成1至64个中的一个,以便确定虚拟地址尺寸N。为了以Ng×2m的形式表示确定的虚拟地址尺寸N,要通过实验来确定区数Ng和值“m”,以便最佳地满足交织器特性。此后,根据尺寸为2m的部分地址生成区生成PN地址,以交织整个输入帧数据。例如,当帧尺寸是376(=101111000)时,可以附加在上面致使从LSB开始的连续零位的个数变成确定值的偏移值是8(=1000)。

    这里,由于附加的偏移值的原因,生成了不必要的读地址,称这些地址为无效地址。如果将偏移值附加到输入数据尺寸值上,使输入帧应该表示成2的幂次,那么,输入帧的尺寸的增加使偏移值的尺寸大大增加,从而难以处理无效地址。另外,区数的增加可以引起随机特性的变差。当均匀划分交织地址区时,这里使用的术语“区”指每个地址生成区,术语“组”指通过偏移值分组的地址区。

    根据本发明的交织器利用PN偏移控制方法置换输入信息位的顺序,并将经置换的信息位提供给第二分编码器。因此,根据本发明的交织需要用于存储输入信息位的交织器存储器(包括输入数据缓冲器和输出数据缓冲器)、用于最后改变输入信息位的顺序的偏移控制PN交织(OCPNI)模块(包括部分反向交织器和比较器)、和增减计数器。另外,对于第一和第二分编码器,涡式编码器不仅可以使用传统的分编码器,而且可以使用CDMA-2000系统规定的分编码器和UMTS系统规定的分编码器。并且,根据本发明的交织器不仅可以应用于串行涡式编码器的内部交织器,而且可以应用于信道交织器。

    图1和2分别显示了根据本发明一个实施例的交织器和解交织器。

    参照图1,现在描述用于交织从第一分编码器输出的帧数据的交织器。地址发生器111根据输入帧数据尺寸L和输入时钟生成用于改变输入数据位的顺序的读地址,并将生成的读地址提供给交织器存储器112。交织器存储器112在写操作模式中依次存储输入数据,并在读操作模式中,根据地址发生器111提供的读地址输出存储的数据。计数器113计数输入时钟,并将时钟计数值提供给交织器存储器112作为写地址。如上所述,交织器在写操作模式中依次将输入数据存储在交织器存储器112中,并在读操作模式中,根据地址发生器111提供的读地址输出存储在交织器存储器112中的数据。另一种可选的方法是,也可以在写操作模式中,在将输入数据位存储在交织器存储器中之前改变此输入数据位的顺序,并在读操作模式中,依次读取存储的数据。

    参照图2,现在描述解交织器。地址发生器211根据输入帧数据尺寸L和输入时钟生成用于将输入数据位的顺序复原成原来顺序的写地址,并将生成的写地址提供给解交织器存储器212。解交织器212在写操作模式中,根据地址发生器211提供的写地址存储输入数据,并在读操作模式中依次输出存储的数据。计数器213计数输入时钟,并将时钟计数值提供给解交织器存储器212作为读地址。

    如上所述,解交织器与交织器具有相同的结构,并且是交织器的逆操作。解交织器与交织器的不同之处仅在于在读和写两种模式中输入数据具有不同的顺序。因此,为了简便起见,下面只针对交织器进行描述。

    最好通过大量的模拟来得出结论,以便实现具有卓越结构性能的交织器。一般来说,当帧尺寸大于给定值时,随机交织器具有中等性能。因此,最好设计与随机交织器性能相似的交织器。为此,本发明的实施例使用了可以生成PN序列的线性反馈移位寄存器(LFSR),并使用从中生成的随机地址。但是,这种方法存在着几个问题,即,PN序列具有2m-1的周期,以及大多数帧尺寸不能表示成2的幂次的形式。

    为了解决这些问题,当输入数据尺寸L不是2m(m>1)的倍数时,通过将偏移值(OSV)附加到输入数据尺寸L中来生成读地址,以便根据下面公式(1)的算法确定虚拟地址尺寸N。

    现在,对根据本发明实施例的软件交织方法加以描述。当输入数据尺寸L不是2m(m>1)的倍数时,通过将偏移值OSV附加到输入数据尺寸L中来计算虚拟地址尺寸N,并通过公式(1)的偏移控制PN交织算法进行交织。

    (公式1)

    {N=L+OSV;

    /*求N=2m×Ng*/

    for(ADDRESS_WRITE=0;   ADDRESS_WRITE<=2m-2;ADDRESS_WRITE++)

    {for(g=0;g<=Ng-1;g++)

    {ADDRESS_READ=[PNg(ADDRESS_WRITE)-1]=g*2m;

    if(ADDRESS_READ<=L-1){

    ADDRESS_READ=ADDRESS_READ-OFFSET(ADDERSS_READ);}

    }

    }

    /*以与ADDRESS_WRITE相同的地址改写ADDRESS_READ*/

    {for(g=0;g<=Ng-1;g++)

    {ADDRESS_WRITE=2m-1;

    ADDRESS_READ=ADDRESS_WRITE+g*2m-OFFSET(ADDRESS_WRITE);}

    /*偏移生成算法*/

    function OFFSET(ADDRESS_READ)

    {

    if(ADDRESS_READ<GTH[0])OFFSET=0;

    else if(GTH[0]<ADDRESS_READ<GTH[1])OFFSET=1;

    else if(GTH[1]<ADDRESS_READ<GTH[2])OFFSET=2;

    else if(GTH[2]<ADDRESS_READ<GTH[3])OFFSET=3;

    else if(GTH[3]<ADDRESS_READ<GTH[4])OFFSET=4;

    else if(GTH[4]<ADDRESS_READ<GTH[5])OFFSET=5;

    else if(GTH[5]<ADDRESS_READ<GTH[6])OFFSET=6;

    else OFFSET=7;

    }

    }

    根据一一对应关系,利用原来地址映射通过公式(1)的算法生成的读地址ADDRESS_READ。这样的交织器除了具有PN交织器的特性外,还具有距离特性。在公式(1)中,OFFSET(I)是利用由偏移值所确定的阈值来确定ADDRESS_READ属于那一组,然后将地址移位相应的特定值的函数。

    如果通过寻址交织器存储器的相应地址,而没有将该地址移位特定值,来读取数据,那么,由于偏移值的原因,将会读出无效数据。也就是说,除了与[0...L-1]的输入数据相对应的ADDRESS_READ之外,在交织序列之间还存在与偏移[L...N-1]相对应的8个ADDRESS_READ。这显示在图3中。如果按原样将它们读出,那么,将发送比实际要发送的L个码元多出8个的N个码元。因此,在除去存在于交织序列之间的地址之后,应该连接随后的地址。这里示在图4中。

    参照图4,从L到N-1的无效码元存在于经交织的序列之间。因此,有必要依次输出除无效码元之外的交织码元。为此,应该使用偏移控制方法。也就是说,根据交织规则有规律地确定与出自[L...N-1]的最后8个码元相对应的ADDRESS_READ。因此,可以预先知道被交织的无效码元的位置。首先,假定8个尾码元的地址是D1、D2、D3、...、D8(即,L...N-1),与Di(i=1...8)相对应的交织地址是Tk=PIRB(Di),这里k=1...8。当然,对于D1<D2,并不总是T1<T2,按照给定的顺序排列交织地址。因此,为了方便起见,假定受到控制以按T1<T2<...<T8的顺序排列交织地址的索引定义为“j”,和利用此索引的地址定义为Tj(j=1...8)。然后,根据上述地址将N个交织区分成8个组,每个Ti变成用于区分其边界的阈。这里,除了阈值之外,其他地址应该相互连接。举例来说,对于G0,从ADDRESS_READ中减去“0”(即ADDRESS_READ-0)、对于G1,为ADDRESS_READ-1、...直到对于G7,为ADDRESS_READ-7,所有生成的地址都将具有在[0...L-1]之内的值。

    另外,在应用公式(1)的算法之前,应该预先确定几个参数。如下所述的参数是通过实验确定的。这样的参数随PN发生器生成PN序列的初始种子而变化,但与交织器的性能毫无关系。由此,起始种子固定为预定值。在如下的表1和2中,P(x)是在伽罗瓦域(Galois field)GF(2)上确定的PN发生器的本原多次式,其中,最左边的位表示零次系数,最右边的位表示最高次的系数。也就是说,P(x)=[1100001]表示P(x)=1+x+x6。与发生器多项式P(x)=1+x+x6相对应的PN发生器显示在图5中。

    通常,在初始化处理过程中,与各个区域相对应的初始种子(seed)装入m个移位寄存器单元中。此后每一个时钟通过连接线更新寄存器值,并在更新之后,通过存储在寄存器中的值(0/1)的组合生成6-位的地址。亦即,当最低次的内容是P[1]和最高次的内容是P[m]时,PNg(ADDRESS_WRITE)表示当在初始时间通过写地址ADDRESS_WRITE进行计时时,将(P[1]P[2]...P[m-1]P[m])的移位寄存器二进制值转换成十进制值(=P[1]2m- 1+...+P[m]20)所获得的地址。此外,PN发生器生成的地址具有2m-1长的周期。并且,由于初始种子是非零数,所有生成的地址都是在{1≤k≤2m-1}范围内的值。因此,[PNg(ADDRESS_WRITE)-1]是在{0≤k≤2m-2}范围内的值。在这种情况中,由于PN发生器生成的地址的个数2m-1比所需要的地址个数2m少一个,因此,每个区域中的最后一个地址被改写,然后用作ADDRESS_READ。在公式(1)中,这种关系表达如下:ADDRESS_WRITE=ADDRESS_WRITE+g*2m-OFFSET(ADDRESS_WRITE);

    现在,对方程(1)的算法的硬件实现加以描述。图6表示的是根据本发明实施例用于读取依次存储在交织器存储器112中的数据的地址发生器的详细结构。

    参照图6,将描述地址发生器111。随机地址发生器121输出由多个PN发生器生成的随机地址。比较器122将随机地址发生器121输出的随机地址与预先通过偏移值确定的阈值GTH(关于对地址区进行分组的阈值)进行比较,输出组值选择信号和随机地址。并且,当比较器122将随机地址发生器121输出的随机地址与通过偏移值确定的组阈值GTH比较时,和当它们中的任何一对是相同的时,比较器122删除此时的随机地址。选择器123根据选择信号选择组值。减法器124从由比较器122输出的随机地址减去选择器123的特定组值,以便生成用于从交织器存储器112读取数据的读地址。

    随机地址发生器121的详细结构显示在图7A中。参照图7A,PN发生器711-7N1生成用于改变存储在相应地址生成区中的数据位的顺序的PN序列,并将生成的PN序列提供给第一多路复用器712。这里,PN发生器711-7N1每一个被初始化成不同的值。计数器716输出用于选择第一多路复用器712的输出的选择信号。如果假设地地区个数是Ng,则计数器716输出0...Ng-1的选择信号。这里,选择信号既可依次生成,也可随机生成。对于随机生成来说,选择信号是根据通过实验确定的给定模式随机生成的。第一多路复用器712根据计数器716提供的选择信号选择PN发生器711-7N1的输出。这里,减法器718将第一多路复用器712的输出数据减去1,然后,将其施加到第二多路复用器713。由于PN发生器711-7N1不能生成“0”的地址值,这样可以通过从所有生成的值减去“1”来映射自“0”的随机地址。区域计数器715生成与地址生成区尺寸相对应的计数值,并将生成的计数值提供给比较器714。当区域计数器715提供的计数值对应于区域尺寸2m-1时,比较器714将选择信号“1”提供给第二多路复用器713。当区域计数器715根据选择信号生成的计数值对应于区域尺寸-2时,第二多路复用器713选择第一多路复用器712的输出,并当区域计数器715生成的计数值达到区域尺寸-1时,选择比较器714提供的区域尺寸2m-1(区域尺寸-1)的输出。地址缓冲器717将计数器716的输出数据存储在高地址区中,并将第二多路复用器713的输出数据存储在低地址区中。将存储在读地址缓冲器717中的地址提供给图6的比较器122。然后,比较器122确定地址属于那个组,并将相对的组选择信号提供给选择器123。选择器123根据选择信号有选择地输出组值,和减法器124从由比较器122输出的地址中减去所选择的组值,并将最后的读地址提供给交织器存储器112,以便从交织器存储器112读取与读地址相对应的数据。

    现在,参照图6和7A,对生成读地址的过程进行描述。PN发生器711-7N1通过利用时钟移位存储的状态值来生成PN序列,第一多路复用器712根据计数器716提供的选择信号选择PN发生器711-7N1的状态值。在选择了状态值之后,PN发生器711-7N1再次通过使用时钟移位存储的状态值生成PN序列。将第一多路复用器712输出的PN序列减去“1”,然后,将其提供给第二多路复用器713。在区域计数值(1/Ng)×CLK达到地址生成区尺寸2m-1之前,将PN序列提供到地址缓冲器717的低区。同时,当区域计数值(1/Ng)×CLK达到地址生成区尺寸值2m-1时,将值2m-1提供到地址缓冲器717的低区。并且,在地址缓冲器717的高区,存储着从计数器716输出的、表示区域(与当前选择的PN发生器相对应的地址生成区)的值。将存储在地址缓冲器717中的地址提供给比较器122,比较器122确定该地址属于哪个组,并将相应的组选择信号提供给选择器123。然后,地址输出到减法器124。接着,选择器123根据选择信号有选择地输出相应的组值,减法器124从由比较器124输出的地址值减去相应的组值,并将该读地址提供给交织器存储器112。同时,当地址不属于任一个组时,即,当地址对应于根据偏移值的阈值时,比较器122删除该地址,并认为该地址是无效地址。然后,交织器存储器112根据所提供的读地址,输出存储在相应地址中的数据。

    在本实施例中,通过偏移值生成的无效地址GTH是在比较器122中删除的。但是,作为可替换的实施例,还有最初并不选择与最后一个PN发生器7N1生成的偏移值相对应的PN序列的方法。在这种情况中,比较器122的功能是没有必要的。

    参照图7B,计数器720监视最后一个PN发生器7N1的状态值,并当根据偏移值确定出状态值是无效值时,计数器720将启动信号输出给选择器721。然后,选择器721将用于选择第一PN发生器的选择信号(s=0)提供给多路复用器712。当依次选择PN发生器时,选择器721输出“0”的选择信号,当随机选择PN发生器时,选择器721输出用于选择下一个PN发生器的选择信号。也就是说,通过根据最后一个PN发生器生成的偏移值最初不选择无效值来避免无效地址的生成。

    图8显示了根据公式(1)的算法生成交织地址的过程。参考图8,在步骤811,地址发生器(或CPU)121计算用于交织的相关参数值。当输入帧尺寸L表示成二进制值时,地址发生器121通过附加某值(或偏移值)来确定虚拟地址尺寸N,致使从LSB开始的连续零位数变成确定值。并且,当虚拟地址尺寸N表示为2的幂次(即,2m×Ng)时,通过实验确定幂指数“m”和区域数Ng。参数是在设计过程中确定的,并存储在查用表中。在交织期间,从查用表中读取这些值。

    此后,地址发生器121在步骤813将写地址ADDRESS_WRITE初始化成“0”,并在步骤815将区域索引“g”初始化成“0”。初始化之后,在步骤817,地址缓冲器121根据公式ADDRESS_READ=[(PNg(ADDRESS_READ_WRITE)-1]+g*2m,利用PN序列生成随机地址,此处,PNg(ADDRESS_READ_WRITE)表示生成PN序列的函数,并从中减去“1”来映射生成的自“0”的PN序列。此外,加上“g*2m”将生成的PN序列映射到各个区域。也就是说,对于区域索引g=0,将生成的PN序列映射到区域0,和对于区域索引g=1,将生成的PN序列映射到区域1,以此类推。

    在步骤819,地址发生器121根据公式ADDRESS_READ=ADDRESS_READ_OFFSET(ADDRESS_READ),利用计算的随机地址生成最后的读地址。上面公式表示读地址是通过确定读地址属于哪个组,然后减去与该组相对应的偏移值计算出来的。这里,各组是通过由偏移值生成的组阈值(即,无效地址)来区分的。例如,当读地址对应于组1时,地址发生器121从最后读地址减去“1”。否则,当读地址对应于组2时,地址发生器121从最后读地址减去“2”。

    接着,在步骤821,地址发生器121检查区域索引g是否已达到区域号Ng-1。当判断出区域索引已经达到区域号-1时,地址发生器121前进到步骤823。否则,当区域索引还没有达到区域号Ng-1时,地址发生器121前进到步骤825,将区域索引加“1”后返回步骤817。

    一旦检测到区域索引已经达到区域号Ng-1,在步骤823,地址发生器121就检查写地址ADDRESS_WRITE是否已经达到值2m-2(即,一个PN发生器可以生成的地址数)。这里,写地址对应于区域计数。当确定出写地址已经达到值2m-2时,地址发生器121前进到步骤829。否则,当写地址还没有达到2m-2时,地址发生器121前进到步骤827,将写地址加“1”之后返回到步骤815。

    一旦检测到写地址已经达到值2m-2,在步骤829,地址发生器121利用公式ADDRESS_READ=2m-1,ADDRESS_READ=ADDRESS_WRITE+g*2m-OFFSET(ADDRESS_WRITE)将写地址映射成读地址,然后,结束整个程序。也就是说,最后的写地址被用作读地址。

    下列表1和2显示了当新的交织方案应用于IMT-2000系统时关于各个速率组的OCPNI设计参数。

    [表1]速率组1@12.2Kbps@38.4Kbps@76.8Kbps@153.6Kbps@307.2Kbps帧尺寸L376760152830646136偏移值(OSV)88888N=L+OSV384768153630726144M678910Ng66666初始参数101011101011010101101101011010101011010101010001010010101001001010010101010010101110111110110111011011110110101110110101101111101111110111110101111101101111101001110101110100111010101110101001110101010110100110101011010100110101010110101010GTH{t0,t1,t2,t3,t4t5,t6,t7}{23,41,65,107,119,131,269,383}{47,77,191,335,401,425,641,767}{491,599,737,755,1187,1211,1265,1535}{659,1373,2027,2447,2531,2825,2861,3071}{881,2159,2429,2807,4307,4559,4931,6143}PN发生器多项式P(x)110000110010001101110001100010000110010000001   [表2]速率组2@28.8Kbps@57.6Kbps@115.2Kbps@230.4Kbps@460.8Kbps帧尺寸L5681144229646009208偏移值(OSV)88888N=L+OSV5761152230445089216M678910Ng99999101011101011010101101101011010101011010101010001010010101110101010010101010010101010101010100101010011010100101010100101初始参数011011011011101101110001011010011011101000101100101100010110100101101000101101011111001111001111100101111001011111001010110111110111011011101110111010110111010110001110001111000111010001110110001110101100001100000110000011100000101100000101GTH{t0,t1,t2,t3,t4,t5,t6,t7}{107,305,332,368,431,449,467,575}{179,224,395,611,710,746,1070,1151}{485,647,854,881,1529,1565,1646,2303}{197,323,764,818,2144,3185,4166,4607}{2006,2384,2942,6074,7991,8396,8963,9215}PN发生器多项式P(x)110000110010001101110001100010000110010000001

    下列表3显示了根据表1生成的和用于具有N=376尺寸的交织器的OCPNI读地址。[表3]36  73  172 230 317 332 33  68  165 226 286 373 16  113 146 224 318 346 55  88

    184 223 302 27  123 171 207 294 365 13  149 199 290 342 6   78  138 195 288

    50  118 138 193 287 364 40  106 169 192 271 357 35  100 148 239 262 338 17  97

    185 215 259 8   80  156 203 257 363 51  119 189 197 256 341 25  91  158 194 303

    330 12  77  190 240 279 372 53  70  174 231 267 361 26  114 166 211 261 340 60

    104 162 201 258 45  99  160 196 304 348 22  81  159 241 295 58  72  143 216 275

    350 44  115 135 251 265 37  89  131 221 260 366 18  76  129 206 305 358 56  117

    128 246 280 354 43  90  175 234 315 352 21  124 151 228 285 351 10  109 139 225

    270 335 52  86  133 208 310 327 41  122 130 247 298 323 20  108 176 219 292 321

    57  101 167 205 289 320 28  82  147 198 272 367 61  120 137 243 311 343 30  107

    132 232 283 331 62  85  177 227 269 325 46  74  152 209 262 322 38  116 187 200

    306 368 34  105 157 243 296 359 32  84  142 217 291 339 31  121 182 204 272 329

    15  92  170 245 264 324 7   125 164 218 307 369 3   94  161 252 281 344 1   126

    144 237 268 1   110 183 214 309 349 47  102 155 250 282 334 23  98  141 236 316374 11  96  134 229 301 362 5   95  178 210 278 356 2   79  168 248 314 353 48

    71  163 235 300 336 39  67  145 213 293 375 19  65  136 202 274 347 9   64  179

    244 312 333 4   111 153 233 299 326 49  87  140 212 277 370 24  75  181 249 266

    360 59  69  154 220 308 355 29  66  188 253 297 337 14  112 173 222 276 328 54

    103 150 254 313 371 42  83  186 238 284 345 63  127 191 255 319

    如上所述,本发明提出了在满足用于数据交织的随机特性、距离特性和权重特性的同时使实现随机交织所需要的存储器容量最小化的方法。并且,提出的偏移控制交织方法已经解决了现有PN交织方法中交织尺寸不能表示成2的幂次的形式和交织器尺寸的增加引起存储器使用效率下降的问题。另外,新的交织器适用于其中每个逻辑信道的交织器尺寸不能表示成2的幂次的形式并且非常大的IMT-2000系统。在现有的交织方法中,用于各个交织器尺寸的各种交织规则应该存储在收发器的控制器(CPU或主机)中,致使主存储器除了需要交织器存储器之外,还需要单独的存储器容量。但是,本发明可以通过实现具有枚举能力的交织器降低硬性复杂性。另外,本发明提出了用于交织器/解交织器的极简单发送方法,并使存储器的使用最小化。也就是说,该新式交织器只需要与帧尺寸L相对应的交织器存储器容量。最后,这种新式交织器满足涡式交织器的所有特性,从而保证了中等或偏上的性能。

    虽然通过结合本发明的特定优选实施例已经对本发明进行了图示和描述,但本领域的普通技术人员应该明白,可以对其进行形式上和细节上的各种变动,而均不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。

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公开了一种交织具有除2m(m1)的倍数之外的尺寸的输入数据的方法,该方法包括,依次将输入数据存储在存储器中;将偏移值附加到输入数据尺寸中以提供具有2m(这里,m1)尺寸的虚拟地址;定义多个其中每个都具有2m(这里,m1)尺寸的地址生成区,和在地址生成区中生成随机地址;以及利用从地址生成区中生成的随机地址,从存储器读取输入数据。 。

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