一种自适应三维度信息的符号交织和解交织方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种自适应于带宽、空间数据流数和调制方式三维度信息的符号交织和解交织方法及装置，所述方法为：发送端根据不同带宽、空间数据流数和调制方式计算最优交织深度对发送数据进行符号交织。同时，接收端通过解析物理层帧中的信令字段来获取对应的三个参数信息，利用相同的计算方法得到交织深度，对接收数据进行符号解交织。为了提高系统的处理速度，也可采用查询预先存储的三维交织深度对照表的方式替代实时计算方式得到最优交织深度。本发明还提供了采用上述方法的自适应交织和解交织装置，在不提高系统复杂度的情况下充分利用带宽、空间数据流数和调制方式信息自适应地进行交织和解交织，可以明显改善系统性能。
【专利说明】一种自适应三维度信息的符号交织和解交织方法及装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种自适应三维度信息的符号交织和解交织方法及装置，属于无线通信系统【技术领域】。
【背景技术】
[0002]在通信系统中，由于噪声、信道衰落等原因，信号在传输过程中会产生错误。利用信道编码对信号进行相应的处理，可使系统具有一定的纠错能力和抗干扰能力。然而在多径衰落及快变信道条件下，比特差错经常成串发生，针对这种情况，仅能检测单个差错和不太长的差错串的信道编码总是表现得心有余而力不足。为了克服这一困难，人们经常将信道编码和交织技术结合起来，即对已编码的信号按一定规则重新排列，从而长串错误离散化，同时利用前向纠错码来纠正离散性错误，提高整个通信系统的可靠性。
[0003]IEEE 802.1ln 结合多输入多输出(Multiple Input Multiple Output, ΜΙΜΟ)正交频分复用(Orthogonal Frequency Divis1n Multiplexing, OFDM)技术，使无线传输质量和传输速率得到了极大地提高。在IEEE 802.1ln和IEEE 802.1lac标准中均采用了交织技术来提高信道的抗突发错误能力。但在同一带宽、不同空间数据流数和调制方式下，采用同一交织深度的基于带宽的交织方法未能充分发挥交织方提升性能增益的能力，其主要原因包括:1)不同的空间数据流数，其等效信道衰落状况不同；2)不同的空间数据流数和不同的调制阶数下，一个OFDM符号来自的低密度奇偶校验(Low Density Parity Check,LDPC)的码字数目也不同。对于后一个原因，无线通信系统要求突发性错误能够离散到尽可能多的LDPC码字上，而且同一 OFDM符号所能包含的LDPC码字数随着空间数据流数和调制阶数的增加而增加。同时，跨码字交织可进一步增加抗突发错误的能力。
[0004]本发明提出了一种自适应三维度信息的符号交织和解交织方法及装置，充分利用发送数据所采用的带宽、空间数据流数和调制方式的信息，在不增加信令开销及复杂度的前提下最大限度地发挥交织离散突发错误的作用，进一步改善系统性能。
【发明内容】
[0005]发明目的:为了离散并纠正突发性差错，改善移动通信的传输特性，本发明在发送端和接收端中利用物理层帧信令字段的带宽、空间数据流数和调制方式的信息计算交织深度，以实现自适应地符号交织和解交织。本发明设计的自适应交织方法充分利用原有信令字段中的上述三个信息，最大限度地发挥交织离散突发错误的作用。不但解决了传统的符号交织不能按照带宽、空间数据流数和调制方式自适应地进行交织处理，也解决了交织深度需要通过大量统计和仿真来获取的难题，可以较大限度的提高系统性能。
[0006]技术方案:一种自适应于带宽、空间数据流数和调制方式三维度信息的符号交织和解交织的方法，包括如下步骤:
[0007]步骤1:发送端根据发送数据所采用的带宽、空间数据流数和调制方式的信息计算交织深度，其计算公式为:
【权利要求】
1.一种自适应三维度信息的符号交织和解交织方法，其中三维度信息为带宽、空间数据流数和调制方式信息，其特征在于，所述方法包括如下步骤: (1)发送端根据发送数据所采用的带宽、空间数据流数和调制方式的信息计算得出交织深度或通过查三维交织深度对照表得到交织深度； (2)发送端利用步骤(1)得到的交织深度，对发送数据进行符号交织处理； (3)发送端将带宽、空间数据流数和调制方式的信息配置写入物理层帧的信令字段的相应字段； (4)接收端从物理层帧的信令字段中解析出带宽、空间数据流数和调制方式的信息； (5)接收端根据步骤(4)中获得的带宽、空间数据流数和调制方式的信息，采用与步骤(I)中相同的计算方法得出交织深度或通过查三维交织深度对照表得到交织深度； (6)接收端利用步骤(5)得到的交织深度，对接收数据进行符号解交织处理。
2.根据权利要求1所述的自适应三维度信息的符号交织和解交织方法，其特征在于，所述步骤(1)中发送端根据发送数据所采用的带宽、空间数据流数和调制方式的信息计算得出交织深度的计算公式为:
公式I中argmin{.}表示使得括号内取值最小的at的值，即交织深度A，Nsd为用户发送数据所采用带宽对应的每个OFDM符号所包含的星座调制符号数，Nbpscs为用户发送数据所采用调制方式对应的每个空间流每个星座调制符号的比特数，Nss为空间数据流数，Lcff为信道编码码字长度，I.I表示取绝对值，s.t表示满足，「.1表示向上取整，M为Nsd的所有因子构成的集合。
3.根据权利要求1所述的自适应三维度信息的符号交织和解交织方法，其特征在于， 所述步骤(2)中对发送数据进行符号交织处理的方法为: 对发送数据以用户发送数据所采用带宽对应的每个OFDM符号所包含的星座调制符号为交织基本数据块，将交织基本数据块按行写入方式排成一个Dtm行^^列矩阵，然后按列读出数据完成交织处理，其中Dtm为交织深度，Nsd为用户发送数据所采用带宽对应的每个OFDM符号所包含的星座调制符号数； 所述步骤(6)中对接收数据进行符号解交织处理的方法为: 对接收到的数据以用户发送数据所采用带宽对应的每个OFDM符号所包含的星座调制符号为交织基本数据块，将交织基本数据块按列写入方式排成一个Dtm行^L列矩阵，再按行读出完成解交织处理。
4.根据权利要求1所述的自适应三维度信息的符号交织和解交织方法，其特征在于，所述步骤(3)中的物理层帧的信令字段中配置的字段包括:指示用户发送数据所使用信道带宽的带宽BW子字段、指示用户是否使用空时分组编码的空时分组编码STBC子字段、指示用户空时数据流数的空时数据流数NSTS子字段和指示用户所采用的调制方式的MCS子字段； 所述步骤(4)中从物理层帧的信令字段中解析的字段包括BW子字段、STBC子字段、NSTS子字段和MCS子字段，获得对应的带宽、空间数据流数和调制方式，其中空间数据流数的计算公式为:
公式2中Nss为用户的空间数据流数，Nsts为用户的空时数据流数，STBC取值为O或1，O表示用户不使用空时分组编码，I表示用户使用空时分组编码。
5.根据权利要求1所述的自适应三维度信息的符号交织和解交织方法，其特征在于，所述步骤(1)中的三维交织深度对照表包括发送数据所采用的带宽、空间数据流数和调制方式三个维度，带宽包括540MHz的带宽和1080MHz的带宽，空间数据流数包括1_8个空间流数，调制方式包括 BPSK、QPSK, 16QAM、64QAM 和 256QAM。
6.一种米用如权利要求1-5所述的任一项自适应三维度信息的符号交织和解交织方法的自适应三维度信息的符号交织和解交织装置，发送端包括发送端交织深度计算模块、交织信息配置模块和符号交织器，接收端包括交织信息解析模块、接收端交织深度计算模块以及符号解交织器； 所述发送端交织深度计算模块用于根据发送数据所采用的带宽、空间数据流数和调制方式计算或者通过查找三维交织深度对照表获得对应的交织深度，并将交织深度传入符号交织器，符号交织器用于根据交织深度对用户数据进行符号交织处理； 所述交织信息配置模块用于将发送数据所采用的带宽、空间数据流数和调制方式的信息配置在物理层帧的信令字段中； 所述交织信息解析模块用于从物理层帧的信令字段中解析出发送数据所采用的带宽、空间数据流数和调制方式的信息； 所述接收端交织深度计算模块用于根据从交织信息解析模块获得发送数据所采用的带宽、空间数据流数和调制方式计算或者通过查找三维交织深度对照表获得对应的交织深度，并将交织深度传入符号解交织器，符号解交织器根据交织深度对接收数据进行符号解交织处理。
【文档编号】H04L1/00GK104184550SQ201410366034
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年7月29日 优先权日:2014年7月29日
【发明者】何世文, 王海明, 黄永明, 闫文, 李长庚, 张军 申请人:江苏中兴微通信息科技有限公司