[發(fā)明專利]對長度可變的數(shù)據(jù)分組進(jìn)行有效交織的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 00137726.4
• 申請日: 2000-12-27
• 公開（公告）號: CN1306348A
• 公開（公告）日: 2001-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: A·雅基爾
• 申請（專利權(quán)）人: 德克薩斯儀器股份有限公司
• 主分類號: H03M13/27
• 分類號: H03M13/27;H04L1/00
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 錢慰民

本發(fā)明涉及數(shù)字通信信道，尤其涉及一種對長度可變的數(shù)據(jù)分組進(jìn)行有效交織的方法。

在許多通信信道中，差錯(cuò)以突發(fā)方式出現(xiàn)，即單個(gè)差錯(cuò)事件具有不止一個(gè)差錯(cuò)數(shù)據(jù)單元(位、字節(jié)、碼元或其它單元)。突發(fā)差錯(cuò)因各種原因而產(chǎn)生，原因有信道中的突發(fā)噪聲，維特比解碼器輸出中的突發(fā)差錯(cuò)，以及其它形式。因?yàn)榇蠖鄶?shù)解碼器不能有效地處理許多相鄰的差錯(cuò)，所以通常不希望有突發(fā)差錯(cuò)。交織器是一種通過對數(shù)據(jù)單元的置換將來自一個(gè)脈沖串的差錯(cuò)分散成分立的多個(gè)“單”差錯(cuò)的器件。例如，當(dāng)使用分組編碼(諸如，Reed-solomon)時(shí)，交織器可以在幾個(gè)碼字之間分散突發(fā)差錯(cuò)，從而放寬對該碼的糾錯(cuò)要求。

一種非常普通而簡單的交織器是塊交織器。在此交織器中，將數(shù)據(jù)單元(位、字節(jié)、碼元或其它單元)放在二維表的行方向，然后按表的列方向讀取。塊的大小(行數(shù)乘以列數(shù))一般受交織器存儲資源的限制。

在數(shù)據(jù)分組網(wǎng)絡(luò)中，通過通信信道傳送長度可變的數(shù)據(jù)分組。數(shù)據(jù)分組的大小通常大于塊的大小。在此情況下，將數(shù)據(jù)分組分成許多段，段的大小小于或等于交織器塊的大小。然后對每段分別交織。一種尋常的分段方式是使最后一段以外的所有分段都等于交織器塊的大小。于是，最后一段將小于塊的大小。此方法的缺點(diǎn)是，對于某些數(shù)據(jù)分組長度來說，最后一段會非常小。這將導(dǎo)致交織器的性能很差。

本發(fā)明提供了一種用于對長度可變的數(shù)據(jù)分組進(jìn)行有效交織的方法。在數(shù)據(jù)分組網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)交織器的塊大小固定且小于數(shù)據(jù)分組大小時(shí)，對長度可變數(shù)據(jù)分組的塊交織效率很差。原因是，對于某些數(shù)據(jù)分組長度，最后一塊的剩余單元數(shù)(即、字節(jié)或碼元)非常少。

本發(fā)明的方法可以為已知的數(shù)據(jù)分組長度(可變)和已知的(或選定的)交織器寬度計(jì)算最佳的交織器塊大小。

交織器是一種通過對數(shù)據(jù)分組中的數(shù)據(jù)單元進(jìn)行排列將來自一個(gè)脈沖串的差錯(cuò)分散成分立的多個(gè)“單”差錯(cuò)的器件。例如，當(dāng)使用分組編碼(諸如，Reed-solomon)時(shí)，交織器可以在幾個(gè)碼字之間分散突發(fā)差錯(cuò)，從而放寬對該碼的糾錯(cuò)要求。

一種非常普通而簡單的交織器是塊交織器。在此交織器中，將數(shù)據(jù)單元(位、字節(jié)、碼元或其它單元)放在二維表的行方向，然后按表的列方向讀取。塊的大小(行數(shù)乘以列數(shù))一般受交織器存儲資源的限制。

在數(shù)據(jù)分組網(wǎng)絡(luò)中，通過通信信道傳送長度可變的數(shù)據(jù)分組。數(shù)據(jù)分組的大小通常大于塊的大小。在此情況下，將數(shù)據(jù)分組分成許多段，段的大小小于或等于交織器塊的大小。然后對每段分別交織。一種尋常的分段方式是使最后一段以外的所有分段都等于交織器塊的大小。于是，最后一段將小于塊的大小。此方法的缺點(diǎn)是，對于某些數(shù)據(jù)分組長度來說，最后一段會非常小。這將導(dǎo)致交織器的性能很差。

計(jì)算塊大小更有效于僅僅挑選塊大小并讓尾部(最后一塊)為任意獲得的大小，其理由如下：一個(gè)塊的脈沖串容限(即可以攻擊塊的最長噪聲脈沖串，由此最長噪聲脈沖串仍可以恢復(fù)數(shù)據(jù))是T*I字節(jié)，其中T是Reed-Solomon(RS)校正因數(shù)，而I是塊的交織深度。一個(gè)數(shù)據(jù)分組的脈沖串容限由其“最弱”的塊，即交織深度最小的塊決定。因此，希望最后一塊的交織深度不太小(可能是1)。這可以用本發(fā)明的方法來實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明計(jì)算數(shù)據(jù)分組的各段大小，使得所有分段的大小都幾乎相等，并仍然盡可能的大。列的數(shù)目是已知的或者固定的，并且最好等于碼字長度。使用公式計(jì)算每段的行數(shù)，它是數(shù)據(jù)分組長度、碼字長度和最大塊大小的函數(shù)。

本發(fā)明提供了一種對給定數(shù)據(jù)分組長度計(jì)算最佳交織器塊大小并使交織器塊大小最大的簡單計(jì)算方法。也就是說，本發(fā)明是將數(shù)據(jù)分散到大致相等的交織器塊中，而不是具有幾個(gè)大小固定的塊以及一個(gè)位于尾部的小塊，且小塊包含少量的數(shù)據(jù)(例如，較小的交織深度)，因此本發(fā)明可以使脈沖串噪聲容限最大。

在本發(fā)明的公式中使用了以下符號：

用單元表示的總數(shù)據(jù)分組長度(例如，位、字節(jié)、碼元等)：N_f

交織器寬度(一般是碼字長度)：N_r

最大塊大小(單元數(shù))：B_r數(shù)據(jù)分組中交織器的總行數(shù)：I_tot⁰=ceil(N_f/N_r)，

其中“ceil(x)”是一函數(shù)，其值為沿正無限大方向最接近x的整數(shù)。

每段的最大行數(shù)(使得交織器塊不超過B_r)：I_r,max=floor(B_r/N_r)，