比特交织器和比特解交织器的制造方法
【专利摘要】提供了一种用于比特交织的方法。所述方法包括：将比特的集合a≡{ak:k＝0,1,2,...Npost?l}映射到阵列B＝{Bi,j:i＝0,1,2,...M?1；j＝0,1,2,...N?1}，使得比特ak映射到[I]，其中，mod表示模运算符，[II]表示floor运算符，M和N是常量；执行下列置换操作中的至少一个操作：第一置换操作，包括置换一个或更多个第一比特组中的每个第一比特组内的两个或更多个比特，其中，通过G(1)p＝{Bi，p：i＝0，1，2，...M?1；p∈{0，1，2，...N?1}}来定义每个第一比特组；和第二置换操作，包括置换一个或更多个第二比特组中的每个第二比特组内的两个或更多个比特，其中，通过G(2)q＝{Bq，j：j＝0，1，2，...N?1；q∈{0，1，2，...M?1}}来定义每个第二比特组；以及从B解映射比特，以获得交织比特集合b≡{bk:k＝0,1,2,...Npost?l}，使得比特Bi,j被解映射到比特bNi+j。
【专利说明】
比特交织器和比特解交织器
技术领域
[0001] 本发明总体设及一种用于比特交织和/或比特解交织的设备、系统和/或方法。例 如，本发明的特定实施例提供了一种用于现有和未来一代的数字广播系统的对物理层化1) 信令进行比特交织的设备、系统和/或方法，例如，由数字视频广播(DVB)项目和/或先进电 视系统委员会(ATSC)开发的系统。
【背景技术】
[0002] 数字广播技术允许各种类型的数字内容(例如，视频和音频数据)被分发给终端用 户。已经制定了许多标准用于此目的，包括ATSC组织制定的标准族，包括标准ATSC 1.0和 ATSC 2.0。各种文档中描述的ATSC数字电视(DTV)标准（包括A/52和A/53，可访问http: // WWW.atsc.o巧/)已被许多国家(包括美国、加拿大和韩国）采用用在地面广播中。
[0003] 近日，ATSC已经开始制定针对实时和非实时电视内容W及数据到固定和移动装置 的传递方法的新标准，称为ATSC 3.0。作为运种制定的一部分，ATSC发布了提案征集(CFP) 文档（TG3-S2Doc.#023r20，"Callfor Proposals For ATSC-3.0PHYSICALLAYER, ATerrestrialBroadcast Standard",ATSC Technology Group 3(ATSC 3.0),2013年3月26 日），其中，明确目标是确定可被合并W创建ATSC 3.0标准的新物理层的技术。据设想，ATSC 3.0系统将被设计成具有分层架构，并且已经提出针对ATSC 3.0的广义分层模型。上述CFP 的范围不限于该模型的基础层、ATSC 3.0物理层(其对应于IS0/IEC7498-1模型的层1与层 2)。
[0004] 意图是ATSC 3.0将不需要与现有广播系统(包括ATSC 1.0和ATSC 2.0)后向兼容。 然而，CFP指出，只要可行，标准应利用和参考被发现是符合要求的有效解决方案的现有标 准。
[0005] 为广播数字内容制定的其他现有标准包括由数字视频广播(DVB)项目制定和维护 并由欧洲电信标准协会化TSI)发布的开放标准族。一个运样的标准是在各种文档（包括 ETSI EN 302 755V1.3.1，r数字视频广播(DVB);用于第二代数字地面电视广播系统(DVB- T2)的帖结构信道编码和调制及技术规范ETSI TS 102 83?ν?.2.?Γ数字视频广播 (DVB);用于第二代数字地面电视广播系统(DVB-T2)的实施指南"））中描述的DVB-T2。
[0006] 在DVB-T2中，如图1所述，W帖结构发送数据。在顶层，帖结构100由超帖10la-c构 成，其中，超帖lOla-c被划分成多个T2帖103a-d。每个T2帖103a-d被再划分成OFDM符号（有 时被称为信元），包括多个前导码符号105、107a-c，之后是多个数据符号109a-e。在T2帖 103a-d中，前导码符号105、107a-c包括单个P1前导码符号105,接着是一个或更多个P2前导 码符号l〇7a-c。
[0007] 位于T2帖103a-d的开始处的P1符号105携带用于信令的7比特，包括用于标识P2符 号107a-c的格式的S1信令和用于用信号传输特定基本传输参数的S2信令。紧挨P1符号105 之后的P2符号107a-c用于精细频率和定时同步W及信道估计。P2符号107a-c携带L1信令信 息，并且还可携带数据。L1信令被划分成L1-前信令和L1-后信令。L1-前信令包括关于T2帖 结构100的基本信息，并且能够接收和解码LI-后信令。LI-后信令为接收器提供足够的信息 来对携带数据的T2帖103a-d内的物理层通道(PLP)解码。
[000引在比特被映射到符号（信元)之前，比特流(例如，信令或数据)通常经过各种类型 的处理和编码。通常对携带各种类型信息(例如，L1-前信令、L1-后信令和数据)的比特流进 行不同处理。
[0009] 图2示出在发送器侧用于处理携带L1-后信令的比特流的比特交织编码和调制 (BICM)链的一个示例。BICM链200包括:分段器201，用于将比特流分段成大小为Ksig的块;加 扰器203,用于对从分段器201输出的每个块内的比特进行加扰（即，置换）；W及零填充器 205,用于用零填充从加扰器203输出的每个块W获得大小为Kbeh(例如，Kbeh = 7032)的填充 块。
[0010] BICM链200还包括:BCH编码器207,用于对从零填充器205输出的每个块进行BCH编 码，W获得大小为化ch(也表示为Kidcp(例如，Nbch = Kidcp = 7200))的BCH编码块;LDPC编码器 209，用于对从BCH编码器207输出的每个块进行LDPC编码，W获得大小为化dpc(例如，Nidpc = 16200)的LDPC编码块。
[0011 ] BICM链200还包括:奇偶交织器211，用于对从LDPC编码器209输出的每个块的LDPC 奇偶校验比特进行交织；W及打孔器213，用于对Npun。个LDPC奇偶校验比特进行打孔。在 BICM链200中的运一点上，零填充的比特也被去除，得到大小为NpDst的块。
[0012] BICM链200还包括：比特交织器215,用于对从打孔器213输出的每个块进行比特交 织，W获得经过比特交织的大小为NpDst的块。
[0013] 最后，BICM链200还包括:解复用器217,用于对从比特交织器215输出的每个经过 交织的块进行解复用；W及QAM映射器219,用于将从解复用器217输出的经过解复用的比特 映射到QAM符号，其中，所述QAM符号被用于生成用于传输的OFDM符号(信元）。
[0014] 接收器侧的相应链处理接收的符号，W恢复L1-后信令比特。
[0015] 另一种可能的前导码结构包括仅为L1-前信令和L1-后信令保留的具有特定长度 (例如，8K)的单个符号(例如，OFDM符号）。在运种情况下，例如，用于L1-后信令的编码和打 孔模式可根据L1-后信息的长度（即，L1-后信息比特的数量)而变化。码率和打孔方案可被 调整W适于为任何长度的输入数据填充整个单个符号。
[0016] 在图3中示出图2所示的比特交织器215的操作。W包括Nc列和Npost/Nc行的块交织 器的形式提供比特交织器215。如图3所示，比特逐列被读入比特交织器215,并且逐行从比 特交织器215被读出，W获得交织的序列。例如，N。的值可根据所使用的调制方案和码率而 变化。例如，当使用16-QAM和1 /2码率时，Nc = 8，并且当使用64-QAM和1/2码率时，Nc = 12。
[0017] 图2所示的结构具有相对简单的优点。然而，运种结构在一些情况下也遭受了性能 相对较差的缺点。例如，在一些情况下，可能发生3地的性能损失。
[0018] 因此，所期望的是一种能够在保持相对简单的结构的同时提高性能的用于比特交 织和/或比特解交织的方法、设备和/或系统。
【发明内容】
[0019] 技术问题
[0020] 解决方案
[0021] 本发明的特定示例性实施例的目的是至少部分地解决和/或减轻与现有技术相关 联的问题和/或缺点中的至少一个，例如，本文描述的问题和/或缺点中的至少一个。本发明 的特定示例性实施例的目的是提供超过现有技术的至少一个优点，例如，本文描述的优点 中的至少一个。
[0022] 在独立权利要求中限定本发明。在从属权利要求中限定优势特征。
[0023] 本发明的一方面提供了一种包括指令或代码的计算机程序，其中，所述指令或代 码在被执行时实现根据任意方面、权利要求和/或本文公开的实施例的方法、系统和/或设 备。本发明的再一方面提供了一种存储运种程序的机器可读存储器。
[0024] 从下面结合附图公开本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其他方面、优 点和显着特征对于本领域技术人员将变得显而易见。
[0025] 本发明的有益效果
【附图说明】
[0026] 从下面结合附图进行的详细描述，本发明的特定示例性实施例W及多个方面的上 述和其他方面、特征和特点将会更加明显，在附图中：
[0027] 图1示出在DVB-T2中使用的用于发送数据的帖结构；
[0028] 图2示出用于处理比特流的BICM链的一个示例
[0029] 图3示出图2所示的比特交织器的操作；
[0030] 图4示出使用格雷映射方案的64-QAM的星座图；
[0031] 图5示出根据本发明的示例性实施例的比特交织器的功能结构；
[0032] 图6a至图6d示出图5所示的比特交织器的操作；
[0033] 图7示出根据本发明的示例性实施例的比特解交织器的功能结构；
[0034] 图8示出根据本发明的示例性实施例的系统；
[0035] 图9a是根据本发明的示例性实施例的用于比特交织的示例性方法的流程图；W及
[0036] 图9b是根据本发明的示例性实施例的用于比特解交织的示例性方法的流程图。
[0037] 实现本发明的最佳模式
【具体实施方式】
[0038] 提供下面参照附图进行的本发明的示例性实施例的描述W帮助全面理解本发明， 其中，本发明的范围由权利要求限定。所述描述包括各种特定细节W帮助该理解，但是运些 将被认为仅仅是示例性的。因此，本领域的普通技术人员将认识到，在不脱离本发明的范围 的情况下，可对本文描述的实施例进行各种改变和修改。
[0039] 尽管可在不同的附图中示出相同或相似的组件，但是通过相同或相似的标号来指 定相同或相似的组件。
[0040] 为了清楚和简明，可省略本领域中已知的技术、特征、元件、结构、构造、功能、操作 和/或处理的详细描述，W避免模糊本发明的主题。
[0041] 本文所用的术语和词语不限于字面或标准含义，而是仅仅用于使得对本发明有清 楚和一致的理解。
[0042] 在整个描述和本说明书的权利要求中，词语"包括"，"包含"及其变型（例如，"包 括...的"和"包含...的"）是指"包括但不限于"，并且不旨在(并且不)排除其它特征、元件、 组件、整体、步骤、处理、操作、功能、特征、性质和/或它们的组合。
[0043] 在整个描述和本说明书的权利要求中，术语"基本上"是指所陈述的特征、参数或 值不需要被精确地实现，而是可不妨碍所述特征意图提供的效果的量发生偏差或变化 (包括，例如容差、测量误差、测量精度限制和本领域的技术人员已知的其它因素）。
[0044] 在整个描述和本说明书的权利要求中，除非上下文另有要求，否则单数形式包括 复数。例如，提及"一个对象"包括提及一个或更多个运种对象。
[0045] 在整个描述和本说明书的权利要求中，"用于X的r的一般形式的语言（其中，Y是 一些动作、处理、操作、功能、活动或步骤，而X是用于实现该动作、处理、操作、功能、活动或 步骤的一些装置)包含特别(但不必是专用于)被适配为、配置为或布置为做Y的装置X。
[0046] 结合本发明的特定方面、实施例、示例或权利要求描述或公开的特征、元件、组件、 整体、步骤、处理、操作、功能、特征、性质和/或它们的组合将被理解为适用于本文描述的任 何其他方面、实施例、示例或权利要求，除非与其不兼容。
[0047] 本发明的特定实施例提供了用于比特交织和/或比特解交织的各种技术(例如，方 法、设备和/或系统）。在特定实施例中，本文描述的技术可被实现在数字广播系统(包括一 个或更多个现有和/或未来一代的数字广播系统，例如，由数字视频广播(DVB)项目和/或先 进电视系统委员会(ATSC)开发的系统（例如，ATSC 3.0标准））内。然而，本领域技术人员将 会理解，本发明不限于与任何特定系统或标准结合使用，各种实施例提供了可在任何合适 类型的数字广播系统中使用的用于比特交织和/或比特解交织的技术。
[0048] 在特定实施例中，本文描述的技术可被用于对信令数据(例如，L1-后信令或类似 类型的信令)进行比特交织和/或比特解交织。然而，本领域技术人员将理解，本发明不限于 与任何特定类型的数据结合使用，各种实施例提供了可在任何合适类型的数据的情况下使 用的用于比特交织和/或比特解交织的技术。
[0049] 此外，本发明不限于在任何特定类型的数据结构或前导码结构的情况下使用。例 如，在使用前导码结构的情况下，任何合适类型的前导码结构(包括任何合适类型的单符号 或多符号结构)可在本发明的特定实施例中使用。
[0050] 本发明的实施例可数字广播中使用的任何合适的方法、系统和/或设备的形 式来实现。例如，特定实施例可移动/便携式终端(例如，移动电话）、手持式装置、个人 计算机、数字电视和/或数字无线电广播发送器和/或接收器设备、机顶盒等的形式来实现。 任何运样的方法、系统和/或设备可与任何合适的现有或未来的数字广播系统和/或标准 (例如，本文提到的一个或更多个数字广播系统和/或标准)兼容。
[0051] 特定实施例可包括发送器侧设备和接收器侧设备的系统的形式来实现。发送 器侧设备可被配置为执行数据的比特交织（和任何进一步需要的处理和/或编码），并且将 与经过比特交织的数据相应的信号发送到接收器侧设备。接收器侧设备可被配置为接收信 号，并且执行比特解交织(和任何进一步需要的处理和/或解码）。特定实施例可仅包括发送 器侧设备，仅包括接收器侧设备，或者包括包含发送器侧设备和接收器侧设备两者的系统。
[0052] 如上所述，图2所示的结构在一些情况下遭受性能相对较差的缺点。现在将描述针 对该缺点的一个原因。
[0053] 图4示出64-QAM的星座图，其中，六比特的值根据格雷映射方案被映射到各星座 点。使用图4所示的映射，可W看到，六比特的值的两个最高有效位(MSB)(比特ο和1)确定相 应星座点落入星座的哪个象限。接下来的两个MSB(比特2和3)确定相应星座点落入象限的 哪个子象限。最后，最后两个MSB(比特4和5)确定形成子象限的四个星座点中的哪一个与相 应星座点一致。
[0054]因此，首先的两个MSB (比特0和1)中的一个MSB的变化对应于相应星座点的位置的 相对大的变化（即，象限的变化）。反过来说，引起运些比特中的一个比特的误差需要的相对 高的噪声水平。相比之下，接下来的两个MSB (比特巧日3)中的一个MSB的变化对应于相应星 座点的位置的较小的变化(即，象限的子象限的变化），反过来说，相对小的噪声水平会引起 运些比特中的误差。最后，最后两个MSB(比特4和5)中的一个MSB的变化对应于相应星座点 的位置相对小的变化(即，子象限的星座点的变化），反过来说，相对低的噪声水平会引起运 些比特中的误差。
[0化引上述原理也适用于不同的调制方案，包括不同阶的QAM(例如，16-QAM、64-QAM、 256-QAM...，或22m-QAM(m=2,3,4，...））。
[0056] 映射到2D-QAM星座的星座点的η比特的值中的各个比特可被视为通过η个各自的 一比特信道(one-bit channel)。由于运些各自的一比特信道不同程度地易受噪声影响（例 如，出于上述的原因），因此针对给定噪声水平的误差率W及由此的信道容量会针对不同信 道（即，不同比特)而不同。具体地，对应于较低有效位的信道的信道容量通常低于对应于较 高有效位的信道的信道容量。对于特定调制方案(例如，22m-QAM)，多对信道可具有相同或相 似的信道容量，例如，在上述64-QAM的示例中，对应于多对比特{0,1}、{2,3}和{4,引的信 道。
[0057] 参照回图3,通常从比特交织器215的相同行读出映射到单个星座点的比特(例如， 图3中的虚线框表示的比特）。例如，在256-QAM和图3所述的8列比特交织器的情况下，从比 特交织器215的单行读出的8个比特通常被映射到单个256-QAM星座点。运意味着，将通过相 同的一比特信道发送相同列内的比特。此外，由于比特被逐列读入到比特交织器215,因此 输入比特流的多个连续比特将占据相同列。因此，输入比特流的多个连续比特都将通过相 同信道发送。运可能导致多个连续比特通过容量差的信道被发送，运并非是所希望的。
[0058] 本发明的示例性实施例提供了一种可避免或减轻上述问题的比特交织器，从而在 保持相对简单结构的同时提高性能。
[0059] 图5示出根据本发明的示例性实施例的比特交织器的功能结构。图6a至图6d示出 图5所示的比特交织器的操作。在特定实施例中，比特交织器可形成BICM链的一部分，例如， 图2所示的BICM链。在图8中示出包括图5所示的比特交织器500的示例性系统。在图9a中示 出由图5所示的比特交织器500执行的示例性方法。
[0060] 在下面的示例性实施例中，按照块交织器描述比特交织器。然而，本发明的实施例 不限于W块交织器的形式实现。例如，在特定实施例中，可根据与本文描述的示例性块 交织器应用的整体交织模式相同的整体交织模式执行比特交织的可替换形式来提供比特 交织器。此外，可在可替换实施例中互换本文所述的比特交织器的行和列和其上执行的操 作。
[0061] 在本文描述的特定示例性实施例中，输入比特序列首先在第一方向（例如，W逐列 的方式)被写入到块交织器中。接着，根据一个或更多个第一置换模式（例如，列被翻转倒 置)置换比特交织器的一个或更多个列(例如，奇数列)和/或根据一个或更多个第二置换模 式(例如，行被循环移位)置换比特交织器的一个或更多个行。最后，通过在第二方向（例如， W逐行的方式)从比特交织器读取比特来获得输出比特序列。
[0062] 如图5所示，发送器侧的比特交织器500包括交织器阵列501、映射器503、列置换器 505、行置换器507和解映射器509。比特交织器500还包括控制器511，用于控制交织器阵列 501、映射器503、列置换器505、行置换器507和解映射器509。
[0063] 在示出的实施例中，列置换器505和行置换器507被示为单独的元件。然而，在特定 实施例中，列置换器505和行置换器507可被实现为单个置换器块。
[0064] 此外，本发明的实施例不限定于图5所示的示例性结构。例如，在特定实施例中，比 特交织器可链结构的形式实现，其中，比特序列可依次通过链中的各种块，W执行映 射、列置换、行置换和解映射的各个操作。
[0065] 此外，本文所指阵列没有必要是指物理阵列，而是也可W指数学上、抽象上或概念 上的阵列。也就是说，为了更清楚地或便利地定义置换操作的目的，可定义两个索引变量， 例如，Bi,j。然而，在特定实施例中，等效于本文描述的置换操作的置换操作（即，在给定特定 输入的情况下产生相同输出）可被应用于仅W线性的方式存储或处理的比特。
[0066] 交织器阵列501包括Μ行和N列，由此形成MXN阵列的单元，其中，阵列的第i行第j 列（i = 0，l，2,. . .，M-1且j = 0，l，2, . . .，N-1)的单元可W被表示为Bi,j。映射器503接收输入 比特序列{31^化=0，1，2，...），并且将输入比特序列的比特映射到交织器阵列501的单元。 例如，映射器503 W逐列的方式将输入比特序列{aij写入交织器阵列501，使得比特ak映射到 单元Bi,j，其中，i = k mod M，且/? [免键<fj，其中，mod表示模运算符，[j表示floor (向下取整)运算符。在图6a中示出此映射。
[0067] 列置换器505被配置为根据一个或更多个置换模式置换交织器阵列501的一个或 更多个列的两个或更多个单元。例如，列置换器505可被配置为置换每第P列的所有单元(例 如，列{j}的集合），使得j mod p = q(其中，p = l，2,3，...且q = 0，l，2, . . .，p-l)是固定值。 在示出的实施例中，列置换器505被配置为置换奇数列（例如，列{j}的集合），使得j mod 2 =1。置换第P列（P = 〇，l，2,. ..，N-1)内的单元可被视为置换被表示为弓Wp={Bi,p}的单元 组内的单元，其中，i = 〇，l，2,...，M-1。
[0068] 列置换器505可使用相同置换模式置换一些列或所有列，并且/或者可使用不同置 换模式置换一些列或所有列。在示出的实施例中，使用相同置换模式置换每个奇数列。
[0069] 列置换器505可使用任何合适的置换模式来置换列。例如，位置Bi,j的比特可被置 换到位置Biii(i),j，其中，JTi(i)表示第一置换函数。例如，在示出的实施例中，如图6b所示，列 置换器505被配置为将交织器阵列501的第j列翻转倒置，使得在列置换之前位置Bi,j的比特 被置换到列置换之后的新位置Bi,j' =BM-i-i,j，即，使得町（i)=M-i-l。
[0070] 可任何其他合适的方式置换列中的单元。例如，可准随机地置换列中的单元。 作为另一示例，列可被(例如，均等)划分成两个或更多个子列，并且每个子列的单元可根据 特定置换模式(例如，通过翻转倒置每个子列)被独立置换。
[0071] 行置换器507被配置为根据一个或更多个置换模式置换交织器阵列501的一个或 更多个行的两个或更多个单元。例如，位置Bi,j的比特可被置换到位置B 其中，312( j) 表示第二置换函数。置换第q行(q = 〇，l，2, . . .，M-1)内的单元可被视为置换被表示为弓Wq =化的单元组内的单元，其中，j = 0，l，2，...，N-l。行置换器507可使用相同置换模?置 换一些行或所有行，并且/或者可使用不同置换模式置换一些行或所有行。
[0072] 在特定实施例中，置换模式可包括移位。例如，行置换器507可被配置为在特定方 向上(例如，向左或向右)使特定行的所有单元移位特定数量的单元。在示出的实施例中，如 图6c所示，行被循环移位，使得最低编号的行不被移位，下一行向右移位一个单元，下一行 向右移位两个单元，W此类推。更常见地，在使用移位作为置换模式的情况下，行置换器507 被配置为对行进行移位，使得在行置换之前位置Bi,非勺比特被置换到行置换之后的新位置 Bi,j' =Bi,(j+s(i))m〇d N(即，使得3T2( j) = ( j+s(i))mod N)，其中，s(i)表示被定义为行号i的函 数的移位量(例如，W单元为单位）。例如，在示出的实施例中，s(i) = i。在可替换实施例中， 可其它方式定义移位量，例如，s(i)=2i或s(i)=-i。
[0073] 通过将上述列和行置换应用到交织器阵列501，可实现性能的提高。例如，通过使 用不同置换模式置换交织器阵列501的不同行(例如，通过使交织阵列501的不同行移位不 同量），可W看到，被读入交织器阵列501的相同列的原始输入比特序列{ak}的连续比特在 行置换之后将趋向于遍布不同列。因此，输入比特序列{ak}的连续比特在从比特交织器500 输出的比特被映射到星座点时将趋向于占据不同比特位置。因此，连续比特将趋向于通过 具有不同信道容量的一比特信道被发送，从而减少了连续比特将通过具有相对低的信道容 量的信道被发送的机会。
[0074] 另外，通过置换交织器阵列501的特定列（例如，通过翻转奇数列），例如由于W下 原因，可实现性能上的进一步提高。
[0075] 在交织器阵列501的行移位而交织器阵列501的列不被置换的情况下，如图6d所 示，可W看到，在行被移位之后，占据特定列的比特值包含数量相对高的多对与原始比特序 列{ak}中相隔N-1个位置的值对应的值。此外，在行被移位之后，占据相邻列的比特值包含 数量相对高的多对与原始比特序列{ak}中的连续值对应的值W及许多对与原始比特序列 {ak}中相隔N和N-2个位置的值对应的值。
[0076] 出于上述原因，占据相同列的比特将通过具有特定信道容量的相同的一比特信道 被发送。此外，出于上述原因，在特定情况下，占据相邻列的比特将通过具有相同或相似信 道容量的不同的一比特信道被发送。因此，W特定周期性(例如，W周期N)重复的原始比特 序列{ak}内出现的数据将趋向于通过具有相同或相似信道容量的一比特信道被发送。运可 能会导致通过具有相对低的信道容量的信道发送运样的数据，运并不是所希望的。
[0077] 然而，通过置换特定列，例如，W图6c中所示的方式，占据特定列的比特值和占据 相邻列的比特值包含较少对的与原始比特序列{ak}中的相邻值对应的值和较少对的与原 始比特序列{ak}中相隔N、N-1和N-2个位置的值对应的值。因此，原始比特序列{ak}中出现的 周期数据不太可能通过具有相同或相似比特容量的信道被发送，从而减少了运样的数据将 通过具有相对低的信道容量的信道被发送的机会。通过比较图6c和图6d可W看到，列没有 被置换的图6d的情况导致更多对的与原始比特序列{ak}中相隔N个位置的值对应的值(在 图6d中由虚线楠圆形指示)通过具有相同或相似信道容量的信道被发送。
[0078] 解映射器509被配置为对来自交织器阵列501的比特解映射，W产生输出交织比特 序列{bk}。例如，解映射器可被配置W逐行的方式从交织器阵列501读取比特，使得从交织 器阵列501的单元BiJ解映射出输出比特序列的比特bk，其中，k = Ni+j。
[0079] 列置换器505和行置换器507可被配置为W任何顺序对交织器阵列501操作。例如， 在一些实施例中，列置换器505可在行置换器507置换交织器阵列501的行之前置换交织器 阵列501的列。可选地，行置换器507可在列置换器505置换交织器阵列501的列之前置换交 织器阵列501的行。在一些实施例中，例如，可通过控制器511来控制列置换器505和行置换 器507对交织器阵列501操作的顺序。
[0080] 现将描述根据本发明的示例性实施例的比特交织的一个具体示例。在本实施例 中，输入数据具有长度且列的数量被表示为C。定义大小为(R(行），C(列））的矩阵，其中， R = ceil(X-l/C)。第一矩阵输出Μ被定义为M(;r，c) = i吨ut(c*R+(;r-l))。在图6a中示出第一 矩阵输出的一个示例。针对(C mod2?0)，根据A(;r，c)=M((R-;r)mod R，c)从Μ计算第二矩阵 Α。在图6b中示出第二矩阵输出的一个示例。根据B(;r，c)=A(;r，（c+;r)mod C)从A计算第Ξ矩 阵B。在图6c中示出第Ξ矩阵输出的一个示例。
[0081 ]在特定实施例中，可仅提供列置换器505和行置换器中的一个，使得仅行和列中的 一个可被置换。在其他实施例中，可提供列置换器505和行置换器507两者，其中，可选择性 地激活和去激活列置换器505和行置换器507中的一个或两者。此配置允许比特交织器根据 许多不同的模式操作，包括：（i)仅行被置换的模式，（ii)仅列被置换的模式，（iii)行和列 都被置换的模式，或（iv)行和列都不被置换的模式。例如，可通过控制器511根据任何合适 的条件或准则选择特定模式。例如，在特定实施例中，可基于比特序列{ak}的长度(其可被 表示NpDst )来选择模式。
[0082] 比特交织器500可被配置W改变交织器阵列501的操作期间所使用的列数N。例如， 映射器503和解映射器509可被配置为将比特映射到交织器阵列501的特定数量的列W及从 交织器阵列501的特定数量的列对比特解映射，其中，所述特定数量的列可W是所有可用列 或可用列的子集。
[0083] 例如，可通过控制器511根据任何合适的条件或准则选择交织器阵列501的操作期 间所使用的列数N。例如，在特定实施例中，可基于比特序列{ak}的长度NpDst来选择列数。例 如，针对相对高的值NpDst，列数可等于映射到每个星座点的比特数(例如，表示为针对2Wm°d- QAM的NmDd)，而对于相对低的值NpDst，列数可等于映射到每个星座点的比特数的一半(例如， 针对2Wm°d-QAM的Nmod/2列）。在一些实施例中，对于特定星座阶，列数可独立于NpDst的值。例 如，针对16-QAM( Nmod = 4)，对于Npost的所有值，列数可等于Nmod (= 4)。
[0084] 如上所述，可至少部分地基于比特序列{ak}的长度NpDst来执行列置换器505和行置 换器507的选择性激活和去激活，W及对交织器阵列501的操作期间使用的列数的选择。在 一些实施例中，比特交织器500可存储包含指示针对NpDst的每个值的适当配置设置(例如， 列置换器505和/或行置换器507的激活或去激活，W及交织器阵列501的列数)的信息的表。 在一些实施例中，对于一个范围的NpDst值，可使用相同配置设置，在运种情况下，可通过针 对每个范围的值而不是每个单独值存储配置设置来简化表。在其他实施例中，所述适当配 置设置可由发送器侧用信号传输到接收器侧，例如，使用分别对应于列置换器505和行置换 器507的一对激活标志，W及指示交织器阵列501的列数的字段。
[0085] 在接收器侧，提供了对应于发送侧的比特交织器的比特解交织器。比特解交织器 被配置为对通过解调接收符号序列而获得的比特序列进行比特解交织。图7示出根据本发 明的示例性实施例的比特解交织器的功能结构。在图8中示出包括图7所示的比特解交织器 700的示例性系统。在图9b中示出由图5所示的比特解交织器700执行的示例性方法。
[0086] 如图7所示，比特解交织700包括解交织器阵列701、映射器703、列置换器705、行置 换器707和解映射器709。比特解交织器还包括控制器711，用于控制解交织器阵列701、映射 器703、列置换器705、行置换器707和解映射器709。
[0087] 解交织器阵列701与发送器侧的交织器阵列501具有类似的形式，并且包括形成Μ ΧΝ阵列的单元的Μ行和Ν列。映射器703执行发送侧的解映射器509所执行的操作的逆操作。 例如，映射器703被配置为将比特序列bk逐行写入解交织器阵列701。
[0088] 列置换器705被配置为执行发送器侧的列置换器505执行的操作的逆操作。例如， 列置换器705被配置为根据一个或更多个置换模式置换解交织器阵列701的一个或更多个 列的单元，其中，列置换器705使用的置换模式是发送器侧的列置换器505使用的置换模式 的倒转。例如，在发送器侧的列置换器505翻转奇数列的情况下，接收器侧的列置换器705也 可翻转奇数列。
[0089] 类似地，行置换器707被配置为执行发送器侧的行置换器507执行的操作的逆操 作。例如，行置换器707被配置为根据一个或更多个置换模式置换解交织器阵列701的一个 或更多个行的单元，其中，行置换器707使用的置换模式是发送器侧的行置换器507使用的 置换模式的倒转。例如，在发送器侧的行置换器50对行进行循环移位的情况下，接收器侧的 行置换器707可对行进行循环移位，但是沿与发送器侧的行置换器507执行的循环移位的相 反方向进行。
[0090] 接收器侧的列置换器705和行置换器707按照发送器侧的列置换器505和行置换器 507的逆顺序对解交织器阵列701进行操作。
[0091] 解映射器709执行发送器侧的映射器503执行的操作的逆操作。例如，解映射器709 被配置为从解交织器阵列701逐列读取比特序列ak，W获得经过解交织的比特序列。
[0092] W与上面关于发送器侧描述的类似方式，接收器侧的列置换器705和行置换器707 可被配置为被选择性地激活和去激活，并且解交织器阵列701可被配置为使用特定数量的 列进行操作。例如，可按照上述方式使用表来确定用于配置列置换器705、行置换器707和解 交织器阵列701的配置设置，或者可由发送器侧用信号传输用于配置列置换器705、行置换 器707和解交织器阵列701的配置设置。
[0093] 将理解，本发明的特定实施例可硬件、软件或硬件和软件的任何组合的形式 来实现。任何运样的软件可易失性或非易失性存储器(例如，如ROM的存储装置)被存储 (不管是否可擦除或可重写），或者W存储器(诸如，例如RAM、存储忍片、装置或集成电路）的 形式被存储，或被存储在光学或磁性可读介质(诸如，例如CD、DVD、磁盘或磁带等)上。
[0094] 将理解，存储装置和存储介质是适合于存储包括指令的一个或更多个程序的机器 可读存储器的实施例，其中，所述指令在被执行时实现本发明的特定实施例。因此，特定实 施例提供了一种包括用于实现本说明书的任何一个权利要求中要求的方法、设备或系统的 代码的程序W及存储运种程序的机器可读存储器。更进一步地，可经由任何介质（例如，通 过有线或无线连接携带的通信信号）电子传送运样的程序，并且实施例适当地包括运些。 [00%]尽管已经参照本发明的特定实施例示出和描述了本发明，但是本领域的普通技术 人员将理解，在不脱离所附权利要求限定的本发明的范围的情况下，可进行形式和细节上 的各种改变。
【主权项】
1. 一种用于比特交织的方法，所述方法包括： 将比特的集合兰={ak:k = 0，l，2, · · ·Np〇st_l}映射到阵列B= {Bi,j: i = 0，1，2，· · ·M_1; j =0，1，2，· · ·Ν-1}，使得比特ak映射到，其中，mod表示模运算符，L j表示 floor运算符，并且Μ和N是常量； 执行下列置换操作中的至少一个操作： 第一置换操作，包括置换一个或更多个第一比特组中的每个第一比特组内的两个或更 多个比特，其中，通过01)1)=他,1^ = 〇，1，2，..1-1卬￡{〇，1，2，...11}}来定义每个第一 比特组;和 第二置换操作，包括置换一个或更多个第二比特组中的每个第二比特组内的两个或更 多个比特，其中，通过G2V={Bq、j: j=0, 1, 2,…N-】;qe{()，1，} }来定义每 个第二比特组；以及 从B解映射比特，以获得交织比特集合{bk:k = 0,1，2,. . .Npcist-1}，使得比特Bi,j被解 映射到比特bNi+j。2. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述一个或更多个第一比特组是第一组的集合 P gHh; { 1, 2, 3,…;he {0, 1，. 2，,....g-l } }。3. 根据权利要求2所述的方法，其中，g = 2，h = 0或1。4. 根据权利要求1所述的方法，其中，第一置换操作包括:将位置B1>P的比特置换到位置 Βπ?⑴,P，其中，j^Q)包括第一置换函数，其中，jiWUzM-i-l。5. 根据权利要求1所述的方法，其中，第二置换操作包括:将位置By的比特置换到位置 BqWG)，其中，JT2(j)包括第二置换函数。6. 根据权利要求5所述的方法，其中，312(」_) = (_]_ + 8^))1110(11其中，8((1)包括移位函数， 其中，s(q)=q 或 s(q)=_q。7. 根据权利要求1所述的方法， 其中，映射的步骤包括以逐列的方式将比特的集合a写入具有Μ行和N列的块交织器； 其中： 第一置换操作包括:置换块交织器的一个或更多个列中的每一列内的两个或更多个比 特； 第二置换操作包括:置换块交织器的一个或更多个行中的每一行内的两个或更多个比 特；以及 其中，解映射的步骤包括以逐行的方式从块交织器读取交织比特集合b。8. 根据权利要求7所述的方法，其中，第一置换操作包括:置换每第g列内的比特。9. 根据权利要求8所述的方法，其中，第一置换操作包括:置换奇数列中的每一列或偶 数列中的每一列内的比特。10. 根据权利要求7所述的方法，其中，第一置换操作包括:根据第一置换函数置换一个 或更多个列内的比特。11. 根据权利要求10所述的方法，其中，第一置换函数包括:将一个或更多个列的比特 翻转倒置。12. 根据权利要求7所述的方法，其中，第二置换操作包括:根据第二置换函数置换一个 或更多个行内的比特。13. 根据权利要求12所述的方法，其中，第二置换函数包括:对一个或更多个行进行移 位。14. 根据权利要求13所述的方法，其中，第二置换函数包括:使第p行沿特定方向移位量 p〇15. -种比特交织器，包括： 映射器，用于将比特的集合5^{ak:k = 0，l，2,. . .Npost-Ι}映射到阵列B= i = 0，l， 2，· · .M-l;j = 0，l，2，· · ·Ν-1}，使得比特ak映射到A·丨対;！秘/丨，其中，mod表示模运算符， L _]表示floor运算符，并且Μ和N是常量； 置换器，用于执行下列操作中的至少一个操作： 第一置换操作，包括置换一个或更多个第一比特组中的每个第一比特组内的两个或更 多个比特，其中，通过01)1)=他,1^ = 〇，1，2，..1-1卬￡{〇，1，2，...11}}来定义每个第一 比特组;和 第二置换操作，包括置换一个或更多个第二比特组中的每个第二比特组内的两个或更 多个比特，其中，通过…N-〗;qe丨0, 1, }}来定义每 个第二比特组；以及 解映射器，用于从Β解映射比特，以获得交织比特集合h={bk:k=0，l，2, .. .Npcist-1}，使 得比特Bi, j被解映射到比特bNi+j。
【文档编号】H04N7/08GK106063254SQ201580009823
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2015年2月12日
【发明人】贝勒卡西姆·穆霍什, 安索瑞归·丹尼尔·罗百帝, 阿兰·阿卜杜勒马吉德·穆拉德, 郑鸿实
【申请人】三星电子株式会社