Устройство и способ для перемежения каналов в системе мобильной связи

Устройство и способ для перемежения каналов в системе мобильной связи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение в целом относится к устройству и способу связи в системе мобильной связи. Более конкретно настоящее изобретение относится к устройству и способу для перемежения каналов в системе мобильной связи.

ОПИСАНИЕ ПРЕДШЕСТВУЮЩЕГО УРОВНЯ ТЕХНИКИ

Системы мобильной связи были разработаны, чтобы предоставить пользователям возможность пользоваться голосовой службой независимо от местоположения. В результате стремительного развития технологий связи системы мобильной связи в настоящее время эволюционировали в построенные на основе последних технических достижений системы, допускающие передачу данных для удовлетворения различных потребностей пользователей. С развитием построенных на основе последних технических достижений систем, обеспечивающих передачу данных, появилась возможность передачи различных видов данных. Например, усовершенствованные системы могут поддерживать службу коротких сообщений (SMS), услуги Интернет, услугу передачи движущихся изображений, услугу широковещательной передачи и т.п.

Что касается услуги передачи данных, системы мобильной связи нацелены на передачу большего объема данных с более высокой скоростью. В частности, услуга одноадресной передачи, такая как услуга широковещательной передачи, требуется для эффективного использования ограниченных ресурсов, так как она должна поставлять различные контенты широковещательной передачи множеству пользователей. Для удовлетворения потребности делаются попытки использовать мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM) вместо традиционного множественного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA) при предоставлении услуги широковещательной передачи.

Кроме того, надежная передача данных наиболее важна для услуги передачи данных. Для этой цели система мобильной связи передает данные с использованием конкретного способа, например способа кодирования турбокодом. Такой способ передачи данных обычно пользуется гибридным автоматическим запросом на повторную передачу (H-ARQ). При H-ARQ, когда передатчик передает данные, приемник принимает и декодирует данные. Если результат декодирования не удовлетворителен, то есть, если результат проверки CRC (контроля циклическим избыточным кодом) ошибочен, приемник отправляет передатчику запрос повторной передачи. В ответ на запрос повторной передачи передатчик передает переданные данные без модификации или модифицирует данные перед передачей. Такая схема обычно используется в мобильной связи.

Однако вышеприведенная услуга широковещательной передачи является услугой одноадресной передачи в реальном времени. Поэтому в услуге широковещательной передачи приемник не может послать передатчику запрос повторной передачи, даже если есть ошибка в данных, принятых с передатчика. Это объясняется тем, что услуга широковещательной передачи должна выделять для передачи данных разные канальные ресурсы множеству мобильных терминалов. Другими словами, услуга широковещательной передачи требует более надежной передачи данных в сравнении с другими услугами. Однако повторная передача высокоскоростных данных вызывает снижение эффективности передачи не только для услуги широковещательной передачи, но также и для других услуг передачи данных.

Ниже приведено подробное описание способа передачи данных в традиционной системе мобильной связи.

Фиг.1 - концептуальная диаграмма, иллюстрирующая способ конфигурирования кодированного символа передачи посредством кодирования и перемежения информации передачи в системе мобильной связи CDMA. Со ссылкой на фиг.1 ниже приведено описание способа конфигурирования кодированного символа передачи посредством кодирования и перемежения информации передачи в системе мобильной связи CDMA.

Информация передачи вводится в турбокодер 100. Турбокодер 100 кодирует введенную информацию с предопределенной кодовой скоростью и использует кодовую скорость R=1/5 в системе CDMA. В процессе кодирования компьютерные кодеры, включенные в турбокодер 100, формируют информационные пары контроля четности с использованием информации передачи и используют их в качестве избыточной информации. То есть турбокодер 100 выводит кодированную информацию U 111, которая включает в себя систематические биты, которые выводятся без обработки, первую пару V0/V0' 112 символов контроля четности и вторую пару V1/V1' 113 символов контроля четности. Другими словами, турбокодер 100 принимает один бит и выводит один систематический символ и четыре символа избыточности, удовлетворяющие кодовой скорости R=1/5. Пары 112 и 113 символов контроля четности являются удвоенными по объему по сравнению с кодированными систематическими символами U 111. Систематические символы U 111 вводятся в первый блочный перемежитель 121, первая пара 112 символов контроля четности вводится во второй блочный перемежитель 122, а вторая пара 113 символов вводится в третий блочный перемежитель 123. Так как символы, вводимые в перемежители, являются разными по объему, второй перемежитель 122 и третий перемежитель 123 являются удвоенными по емкости в сравнении с первым перемежителем 121.

Перемежители 121, 122 и 123 перемежают свои входные символы и выводят перемеженные символы в последовательный объединитель 130. Последовательный объединитель 130 последовательно объединяет выходные символы блочных перемежителей 121, 122 и 123, формируя символы 131, 132 и 133.

Символы, сформированные последовательным объединением (или конкатенацией), независимо перемеженные символы, разделяются на подпакет 141 начальной передачи (или первый подпакет передачи), подпакет 142 первичной повторной передачи (или второй подпакет передачи) и подпакет 143 вторичной повторной передачи (или третий подпакет передачи) согласно временному интервалу передачи или размеру интервала и используются для начальной передачи, первичной повторной передачи и вторичной повторной передачи соответственно. Подпакет, передаваемый при начальной передаче, включает в себя кодированные перемеженные символы U 131 и часть кодированной перемеженной первой пары V0/V0' 132 символов контроля четности. Поэтому, когда перемежение игнорируется и учитываются только типы символов передачи, кодированные систематические символы 131 и часть первой пары 132 символов, составляющие избыточную информацию, передаются во время начальной передачи. Часть первой пары 132 символов контроля четности, составляющая избыточную информацию, передается во время первичной повторной передачи, а оставшаяся часть первой пары 132 символов контроля четности и часть второй пары 133 символов контроля четности, которые составляют избыточную информацию, передаются во время вторичной повторной передачи.

Ниже приведено описание последовательности операций перемежения.

Фиг. с 2A по 2C иллюстрируют последовательности операций перемежения, выполняемые в традиционной системе CDMA. Последовательности операций перемежения, выполняемые в традиционной системе CDMA, описаны ниже со ссылкой на фиг. с 2A по 2C.

Фиг.2A иллюстрирует очередность ввода данных, вводимых в блочный перемежитель. Как проиллюстрировано на фиг.2A, если общий объем входных кодированных символов, которые должны перемежаться, определен, перемежители определяют объем своих входных символов с использованием равенства (1), приведенного ниже, чтобы принимать входные символы.

Общий объем кодированных символов=R×2M

(1)

В равенстве (1) горизонтальный размер блока обозначен 2^M, а вертикальный размер блока обозначен R. Как показано в равенстве (1), горизонтальный размер установлен в показатель степени 2, а значение R определяется из условия, что показатель степени 2 должен быть максимизирован.

Например, если объем N кодированных систематических символов U 111 равен 3072, то максимальное значение из значений, выраженных показателем степени 2, является 210. Поэтому значение R равно 3 (R=3). То есть, если объем входных символов равен 3072, в соответствии с равенством (1), первый блочный перемежитель 121 имеет размер 3×210.

Так как первая пара 112 символов контроля четности и вторая пара 113 символов контроля четности, выводимые из турбокодера 100, являются удвоенными по объему в сравнении с кодированными систематическими символами U 111, размер второго блочного перемежителя 122 и третьего блочного перемежителя 123 выражается как 3×211, принимая во внимание равенство (1). То есть размер определяется из условия, что R=3 и M=11.

Для этого размера порядок ввода определен, как показано на фиг.2A. В частности, если блок разделен на строки и столбцы, количество строк равно R, а количество столбцов равно 2^M. Поэтому перемежитель вводит кодированные символы в первую строку 211 из R строк в направлении слева направо, а после полного заполнения первой строки 211 кодированными символами вводит кодированные символы в следующую строку 212 в направлении слева направо. Эта последовательность операций повторяется до тех пор, пока все R строк не заполняются кодированными символами.

После заполнения всех R строк входными символами таким образом блочный перемежитель выполняет перестановку столбцов на основе обращенного порядка битов (BRO). Это описано со ссылкой на фиг.2B, где иллюстрируется последовательность операций определения позиций столбцов на основе BRO в блочном перемежителе.

Последовательность операций перемежения BRO включает в себя:

a) преобразование десятичного индекса, указывающего порядок столбца, в M-разрядное двоичное число;

b) BRO-упорядочение двоичного числа;

c) повторное преобразование BRO-упорядоченного двоичного числа в десятичный индекс; и

d) перемещение всех символов в соответствующем столбце в столбец, указанный десятичным индексом.

Ниже приведено описание примера последовательности операций перемежения BRO. При условии, что M=11, если первый столбец является 3^им столбцом, очередность первого столбца может быть выражена двоичным числом '00000000011'. Если двоичное число '00000000011' подвергается BRO-упорядочению, BRO-упорядоченным двоичным числом становится '11000000000'. Если BRO-упорядоченное двоичное число '11000000000' повторно преобразуется в десятичный индекс, десятичный индекс становится 1536. Как результат все символы в 3^ем столбце перемещаются в 1536^ой столбец. Наоборот, 1536^ой столбец перемещается в 3^ий столбец. Эта последовательность операций, как показанная на фиг.2B, выражена из условия, что BRO(1)=2^M/2 и BRO(1)=(2^M/4), ....

После выполнения перестановки столбцов на основе BRO блочный перемежитель выводит соответствующие символы. Со ссылкой на фиг.2C ниже приведено описание очередности вывода BRO-упорядоченных символов. Фиг.2C иллюстрирует очередность вывода (считывания) символов в блочном перемежителе после основанной на BRO перестановки столбцов.

Как проиллюстрировано на фиг.2C, символы выводятся столбец за столбцом. То есть, хотя символы записаны (сохранены) в порядке строка за строкой, считываются символы (выводятся) в порядке столбец за столбцом. Если столбцы обозначены как 0^ой столбец, 1^ый столбец, 2^ой столбец, ..., в направлении слева направо, то символы выводятся сверху вниз от 0^го столбца. То есть данные выводятся в очередности столбцов, обозначенных номерами 220, 221, 222, 223, ..., 224, 225 ссылок.

Символы, сформированные последовательным объединением кодированных перемеженных символов, модулируются согласно предопределенному способу модуляции перед передачей. Способ модуляции может включать в себя квадратурную фазовую манипуляцию (QPSK), 8-ми позиционную фазовую манипуляцию (8PSK) и 16-ти позиционную квадратурную амплитудную модуляцию (16QAM). Символы модуляции различаются друг от друга по надежности символа в соответствии со способом модуляции, используемого для модуляции. Фактически, при 8PSK или 16QAM модулированные биты отличаются друг от друга по надежности. Например, если 3 перемеженных бита 'b0,b1,b2' отображаются в один символ 8PSK перед передачей, символы 'b0,b1,b2' не равны друг другу по надежности. То есть символ b2 является более низким по надежности, чем символы b0 и b1. В дополнение, если 4 перемеженных бита 'b0,b1,b2,b3' отображаются в один символ 16QAM перед передачей, символы b1 и b3 являются более низкими по надежности, чем символы b0 и b2. Надежность определяется в зависимости от способа отображения. Хотя позиции битов низкой надежности могут быть улучшены за счет модификации способа отображения, модификация способа отображения может вызвать снижение в надежности других позиций символов. То есть всегда есть некоторые отображенные биты, для которых надежность передачи ниже, чем у других битов.

В этом случае, если биты, перемеженные традиционным перемежителем, отображаются в символ модуляции, соседние биты могут отображаться в позиции, имеющие ту же надежность. Как результат, биты могут отображаться в позиции высокой надежности в конкретном интервале и в позиции низкой надежности в другом интервале, ухудшая эффективность канального кодирования. Поэтому во время высокоскоростной передачи данных запрос повторной передачи может выдаваться часто вследствие символов низкой надежности. Услуга, которая не может поддерживать повторную передачу, такая как услуга широковещательной передачи, претерпевает ухудшение QoS (качества обслуживания). В дополнение, возможная выдача запроса повторной передачи может приводить к задержке услуги и снижению эффективности канального ресурса.

Соответственно, есть необходимость в усовершенствованных устройстве и способе для перемежения каналов в системе мобильной связи.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Цель вариантов осуществления настоящего изобретения состоит в том, чтобы предоставить устройство и способ для выполнения перемежения с учетом схемы модуляции.

Еще одна цель вариантов осуществления настоящего изобретения состоит в том, чтобы предоставить способ, обеспечивающий улучшение средней надежности символов.

Еще одна дополнительная цель вариантов осуществления настоящего изобретения состоит в том, чтобы предоставить устройство и способ перемежения, обеспечивающие повышение эффективности канального кодирования, с учетом вероятности того, что модулированные биты могут отображаться в позиции битов с разной надежностью.

Еще одна цель вариантов осуществления настоящего изобретения состоит в том, чтобы предоставить устройство и способ перемежения, обеспечивающие сокращение запроса повторной передачи за счет надежной передачи символов.

Еще одна цель вариантов осуществления настоящего изобретения состоит в том, чтобы предоставить устройство и способ перемежения, обеспечивающие улучшение качества обслуживания (QoS) за счет повышения надежности символов.

Согласно одному из аспектов настоящего изобретения предложен способ для перемежения символов, кодированных турбокодером, в системе связи, которая использует турбокодер для кодирования информации передачи для получения кодированных систематических символов и, по меньшей мере, одной пары символов контроля четности и отображает кодированные символы с использованием второго или более высокого порядка модуляции перед передачей. Способ содержит определение в трехмерном пространстве с осями x, y и z порядка модуляции в виде размера R по оси z, определение размера по оси x с учетом размера R по оси z так, чтобы размер физического пакета информации передачи имел максимальное значение 2^M, и определение размера K по оси y так, чтобы размер K удовлетворял размеру физического пакета. Кодированные символы принимаются последовательно, и принятые кодированные символы сохраняются трехмерным образом согласно размерам по осям x, y и z. Этап сохранения содержит выбор плоскости x-y, в которой сохраняется начальный символ; последовательное сохранение кодированных символов в плоскости x-z трехмерного пространства в направлении оси y с конкретной позиции, в которой должен сохраняться начальный символ; после завершения сохранения кодированных символов в направлении оси y сдвиг в направлении оси x с конкретной позиции, а затем - повторение этапа последовательного сохранения; а после завершения сохранения кодированных символов в выбранной плоскости x-y - выбор следующей плоскости x-y в направлении оси z и повторение этапов последовательного сохранения и сдвига; после завершения сохранения кодированных символов, принятых из турбокодера, независимое выполнение циклического сдвига отдельно над кодированными систематическими символами и парой символов контроля четности для каждой плоскости x-z. Этап циклического сдвига содержит циклический сдвиг кодированных систематических символов согласно объему кодированных символов, которые должны передаваться, и количеству передач с использованием равенства (K×c+k) mod R; и циклический сдвиг символов избыточности, составляющих оставшийся объем кодированных символов, которые должны передаваться, с использованием равенства floor{(K×c+k)/D} mod R;при этом, если отношение количества символов избыточности, составляющих оставшийся объем кодированных символов, которые должны передаваться, к количеству символов, составляющих пару символов контроля четности, удовлетворяет 1/n, где n=1, 2, 4, 8, 16, ..., то значение D устанавливается в K×n, а если упомянутое отношение имеет значение m/p, то значение 1/n устанавливается в значение, наиболее приближающееся к значению m/p, и значение D устанавливается в значение, полученное умножением значения n на K; после завершения независимого циклического сдвига разделение плоскостей y-z на столбцы и переупорядочение столбцов согласно обращенному порядку битов (BRO); и выбор плоскости x-z, с которой должны выводиться символы, переупорядоченные по осям x, y и z, согласно количеству кодированных символов, которые должны передаваться, определение очередности вывода столбцов y-z на выбранной плоскости x-z и последовательный вывод символов в каждом из определенных столбцов в направлении оси z.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения предложено устройство для перемежения символов, кодированных турбокодером, в системе связи, которая использует турбокодер для кодирования информации передачи для получения кодированных систематических символов и, по меньшей мере, одной пары символов контроля четности и отображает кодированные символы с использованием более высокого порядка модуляции перед передачей. Устройство включает в себя контроллер перемежителя для приема информации о размере физического пакета, который должен передаваться, количестве интервалов передачи и порядке модуляции, определения в трехмерном пространстве с осями x, y и z порядка модуляции в виде размера R по оси z, определения размера по оси x с учетом размера R по оси z так, чтобы размер физического пакета информации передачи имел максимальное значение 2^M, определения размера K по оси y так, чтобы размер K удовлетворял размеру физического пакета, сохранения кодированных символов в трехмерном перемежителе и управления операцией перемежения и вывода. Канальный перемежитель последовательно принимает кодированные символы, выбирая под управлением контроллера перемежителя плоскость x-y, в которой должен быть сохранен начальный символ согласно размерам по осям x, y и z. Канальный перемежитель также последовательно сохраняет принятые символы в плоскости x-z в трехмерном пространстве в направлении оси y с конкретной позиции, в которой должен сохраняться начальный символ. После завершения сохранения кодированных символов в направлении оси y канальный перемежитель осуществляет сдвиг в направлении оси x с конкретной позиции и повторно последовательно сохраняет принятые символы. После завершения сохранения кодированных символов в выбранной плоскости x-y канальный перемежитель выбирает следующую плоскость x-y в направлении оси z и сохраняет все принятые символы в трехмерном пространстве посредством повтора вышеприведенной последовательности операций. Канальный перемежитель также различает кодированные систематические символы и пару символов контроля четности для каждой плоскости x-z, циклически сдвигает кодированные систематические символы согласно объему кодированных символов, которые должны передаваться, и количеству передач с использованием равенства (K×c+k)mod R; определяет схему циклического сдвига с использованием равенства floor{(K×c+k)/D}mod R, устанавливает значение D в K×n, если отношение количества символов избыточности, составляющих оставшийся объем кодированных символов, которые должны передаваться, к количеству символов, составляющих часть пары символов контроля четности, удовлетворяет 1/n, где n=1, 2, 4, 8, 16, .... Если отношение имеет значение m/p, то канальный перемежитель устанавливает значение 1/n в значение, наиболее приближающееся к значению m/p, и устанавливает значение D в значение, полученное умножением значения n на K. После завершения независимого циклического сдвига канальный перемежитель разделяет плоскости y-z на столбцы и переупорядочивает столбцы согласно обращенному порядку битов (BRO), выбирая плоскость x-z, из которой должны выводиться символы, переупорядоченные по осям x, y и z, согласно количеству кодированных символов, которые должны передаваться. Канальный перемежитель определяет порядок вывода столбцов y-z в выбранной плоскости x-z и последовательно выводит символы в каждом из определенных столбцов в направлении оси z.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения предложен способ перемежения символов, кодированных турбокодером, в системе связи, которая использует турбокодер для кодирования информации передачи для получения кодированных систематических символов и, по меньшей мере, одной пары символов контроля четности и отображает кодированные символы с использованием второго или более высокого порядка модуляции перед передачей. Способ содержит циклический сдвиг систематических символов из числа символов, кодированных турбокодером, с использованием равенства (K×c+k)mod R; и циклический сдвиг символов избыточности, составляющих оставшийся объем кодированных символов, которые должны передаваться, с использованием равенства floor{(K×c+k)/D}mod R; при этом K обозначает высоту символов, сохраненных в трехмерном пространстве, c обозначает индекс столбца, k обозначает индекс плоскости со значением 0, 1, ..., R обозначает порядок модуляции, mod обозначает операцию взятия остатка от деления двух целых чисел, floorx обозначает функцию, указывающую наибольшее целое число, не большее, чем x, а D обозначает параметр, определенный в зависимости от количества символов, которые должны передаваться.

Согласно еще одному другому аспекту настоящего изобретения предложено устройство для перемежения символов, кодированных турбокодером, в системе связи, которая использует турбокодер для кодирования информации передачи для получения кодированных систематических символов и, по меньшей мере, одной пары символов контроля четности и отображает кодированные символы с использованием более высокого порядка модуляции перед передачей. Устройство содержит контроллер перемежителя для управления операцией циклическим сдвигом систематических символов из числа символов, кодированных турбокодером, в зависимости от размера физического пакета, который должен передаваться, количества временных интервалов и порядка модуляции с использованием равенства (K×c+k)mod R и циклического сдвига символов избыточности, составляющих оставшийся объем кодированных символов, которые должны передаваться, с использованием равенства floor{(K×c+k)/D}mod R; и перемежитель для циклического сдвига входных символов под управлением контроллера перемежителя; при этом K обозначает высоту символов, сохраненных в трехмерном пространстве, c обозначает индекс столбца, k обозначает индекс плоскости со значением 0, 1, ..., R обозначает порядок модуляции, mod обозначает операцию взятия остатка от деления двух целых чисел, floorx обозначает функцию, указывающую наибольшее целое число, не большее, чем x, а D обозначает параметр, определенный в зависимости от количества символов, которые должны передаваться.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Вышеприведенные и другие цели, признаки и преимущества примерных вариантов осуществления настоящего изобретения поясняются в последующем подробном описании, иллюстрируемом чертежами, на которых представлено следующее:

фиг.1 - концептуальное представление традиционного способа конфигурирования кодированного символа передачи посредством кодирования и перемежения информации передачи в системе мобильной связи CDMA;

фиг.2A - схема, иллюстрирующая очередность ввода данных, вводимых в блочный перемежитель;

фиг.2B - схема, иллюстрирующая последовательность операций определения позиций столбцов на основе обращенного порядка битов (BRO) в блочном перемежителе;

фиг.2C - схема, иллюстрирующая очередность вывода символов в блочном перемежителе после основанной на BRO перестановки столбцов;

фиг.3 - схема, иллюстрирующая примерную структуру для хранения кодированных символов, заданную для описания трехмерного перемежения согласно примерному варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.4A - схема, иллюстрирующая последовательность операций сохранения символов для трехмерного перемежения согласно примерному варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.4B - схема для описания способа для циклического сдвига символов для трехмерного перемежения согласно примерному варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.4C - схема, иллюстрирующая способ для BRO-сдвига символов трехмерного перемежения согласно примерному варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.4D - схема, иллюстрирующая очередность вывода символов трехмерного перемежения согласно примерному варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.5 - структурная схема, иллюстрирующая устройство для выполнения трехмерного перемежения согласно примерному варианту осуществления настоящего изобретения; и

фиг.6 - блок-схема последовательности операций способа, иллюстрирующая работу трехмерного перемежения согласно примерному варианту осуществления настоящего изобретения.

На чертежах идентичные ссылочные позиции используются для обозначения одинаковых элементов, признаков и структур.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРИМЕРНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Примерный вариант осуществления настоящего изобретения подробно описан ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи. В последующем описании подробное описание известных функций и конфигураций, включенных в материалы настоящей заявки, опущено ради ясности и краткости.

Фиг.3 иллюстрирует примерную структуру для хранения кодированных символов, заданную для описания трехмерного перемежения согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Со ссылкой на фиг.3 ниже описан способ конфигурирования кодированных символов для трехмерного перемежения согласно примерному варианту осуществления настоящего изобретения.

В способе трехмерного перемежения согласно примерному варианту осуществления настоящего изобретения объем кодированных символов зависит от размеров по оси x, оси y и оси z. Поэтому общий объем кодированных символов, которые должны перемежаться, выражается как

Общий объем кодированных символов=2M×R×K

(2)

В равенстве (2) горизонтальный размер (количество столбцов или количество символов, составляющих ось x) обозначен посредством 2^M, а вертикальный размер (количество строк или количество символов, составляющих ось z) обозначен посредством R. В равенстве (2) значение R установлено на порядок модуляции, в отличие от традиционного способа, в котором значение R определяется из условия, чтобы показатель степени 2 мог быть максимизирован для выражения объема кодированных символов. Поэтому R=3 для 8PSK и R=4 для 16QAM.

Если R установлено на порядок модуляции, высота трехмерного блока определяется из условия, чтобы она соответствовала объему символов, которые должны перемежаться. То есть количество столбцов установлено в 2^M, а общий объем символов может быть приведен в соответствие с объемом символов, которые должны перемежаться, посредством настройки значения K. Например, при условии, что модуляция типа 16QAM используется для размера блока =3072, параметры могут быть заданы из условия, чтобы R=4, K=3 и M=8. В этом случае в традиционном двумерном блочном перемежителе количество столбцов должно быть равно 768 (=3072/4) для R=4. Однако 768 не может быть выражено в виде 2^M.

На фиг.3 ссылочные позиции 311, 321, 331, 341, 351 и 361 обозначают позиции, где сохраняются символы, которые должны перемежаться, или символы, которые должны перемежаться. То есть каждый из шестигранников во внутренних блоках, определенных равенством (2), становится одной позицией хранения символа или одним символом. Со ссылкой на фиг. с 4A по 4D ниже приведено описание последовательности операций, в которой символы сохраняются и перемежаются, для трехмерного перемежения.

Фиг.4A иллюстрирует последовательность операций сохранения символов для трехмерного перемежения согласно примерному варианту осуществления настоящего изобретения. Со ссылкой на фиг.4A ниже описана последовательность операций сохранения символов для трехмерного перемежения согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.4A иллюстрирует первую строку на оси z, выбранную из всех блоков, показанных на фиг.3. Первая строка показана наряду с осью y в трехмерном блоке. На фиг.4A символы вводятся (записываются) в направлении сверху вниз по оси y, в первой строке на оси z. То есть символы сохраняются таким образом, что первый символ сохраняется в позиции 311, следующий символ сохраняется в позиции 312 и следующий символ сохраняется в позиции 313. Таким образом, конечный символ на оси y сохраняется в позиции 314. Эта очередность сохранения символов отмечена стрелкой 411. После того, как символы сохранены в направлении стрелки 411, символ сохраняется в следующей позиции 321. Подобным образом следующие символы сохраняются в направлении стрелки 412. После того, как все из символов сохранены в направлении стрелки 412, символы сохраняются в направлении стрелки 413 со следующей позиции 331.

Ниже описана плоскость x-z при сохранении символов в направлениях 411, 412 и 413. Направление сохранения символов показано полужирной пунктирной линией 421. Так как высота равна K, если столбец выбран, K символов записывается в столбце в направлении сверху вниз по оси y. Эта последовательность операций повторяется 2^M раз. После того, как символы полностью сохранены в одной из плоскостей x-y вышеизложенным образом, символы сохраняются в следующей плоскости x-y. Для очередности плоскостей x-y, показанной на фиг.3, первыми выбираются плоскости 311, 321 и 331 x-y, а следующими выбираются плоскости 341, 351 и 361 x-y. Таким образом, данные сохраняются до тех пор, пока трехмерный блок не заполнится данными полностью.

После этого трехмерные символы подвергаются операции циклического сдвига. Фиг.4B иллюстрирует способ циклического сдвига символов для трехмерного перемежения согласно примерному варианту осуществления настоящего изобретения. Со ссылкой на фиг.4B ниже описана операция циклического сдвига согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Причина использования циклического сдвига в примерном варианте осуществления настоящего изобретения более подробно описана после описания вывода символов. Сначала будет приведено описание операции циклического сдвига символов. Операция циклического сдвига, как показано на фиг.4B, определяет очередность или столбцы, а затем выполняет циклический сдвиг над каждым из столбцов. Примерный вариант осуществления настоящего изобретения реализует циклический сдвиг выполнением операции, дающей остаток от деления на R. То есть для R=4 очередность с 0^ого по 3^ий столбец подвергается непрерывным изменениям. Кроме того, в примерном варианте осуществления настоящего изобретения кодированные систематические символы 111 отличаются от первой пары 112 символов контроля четности и второй пары 113 символов контроля четности по схеме циклического сдвига. Схема циклического сдвига кодированных систематических символов 111 определена в виде равенства (3), а схема циклического сдвига первой пары 112 символов контроля четности и второй пары 113 символов контроля четности определена в виде равенства (4).

Схема циклического сдвига кодированных систематических символов=(K×c+k)mod R	(3)
Схема циклического сдвига символов контроля четности=floor{(K×c+k)/D}mod R	(4)

В равенстве (3) и равенстве (4) K обозначает высоту трехмерного блока, R обозначает порядок модуляции, c обозначает индекс столбца, то есть очередность соответствующего столбца, и k обозначает индекс, соответствующий плоскости x-z, на оси y. Поэтому значение D должно определяться для определения схемы циклического сдвига для пар символов контроля четности. То есть D становится параметром, используемым для определения схемы циклического сдвига. Способ выполнения циклического сдвига в соответствии с равенством (3) или равенством (4) выполняет циклический сдвиг по оси z так, как показано ссылочными позициями с 431 по 434. То есть для значения циклического сдвига =0 циклический сдвиг не выполняется. Для значения циклического сдвига =1 символы сдвигаются вниз один за другим, а нижний символ перемещается наверх. Для значения циклического сдвига =2 верхний символ сдвигается вниз на позицию второго символа, третий символ сдвигается на позицию первого символа, а четвертый символ сдвигается на позицию второго символа. Следует отметить, что эта операция сдвига символов выполняется только в соответствующей плоскости x-z на оси y, а операция сдвига символов в других плоскостях x-z выполняется в соответствии с равенством (3) или равенством (4). Циклический сдвиг выполняется согласно вышеизложенному способу. Причина выполнения такой операции циклического сдвига будет подробно описана после описания способа вывода символов модуляции.

Затем циклически сдвинутые символы подвергаются операции сдвига BRO. Фиг.4C иллюстрирует способ BRO-сдвига символов трехмерного перемежения согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Со ссылкой на фиг.4C ниже описан способ для BRO-сдвига символов трехмерного перемежения согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Как описано выше, последовательность операций BRO-сдвига включает в себя:

a) преобразование десятичного индекса, указывающего порядок столбца, в M-разрядное двоичное число;

b) BRO-упорядочение двоичного числа;

c) повторное преобразование BRO-упорядоченного двоичного числа в десятичный индекс; и

d) перемещение всех символов в соответствующем столбце в столбец, указанный десятичным индексом.

На этапе a) порядок столбцов определяется, как показано на фиг.4C. То есть, когда трехмерный блок разделяется на плоскости y-z, набор символов, составляющих каждую плоскость, становится одним столбцом. На этапе a) десятичный индекс, указывающий порядок столбца, преобразуется в двоичное число. На этапе b) двоичное число упорядочивается согласно BRO. На этапе c) BRO-упорядоченное двоичное число повторно преобразуется в десятичный индекс. На этапе d) все символы в соответствующем столбце перемещаются в столбец, указанный десятичным индексом. На фиг.4C стрелки 451, 452 и 453 обозначают порядок перемещения (перестановки) столбцов.

После выполнения перестановки столбцов на основе BRO блочный перемежитель выводит соответствующие символы. Со ссылкой на фиг.2C ниже описана очередность вывода BRO-упорядоченных символов. Фиг.4D иллюстрирует порядок вывода символов трехмерного перемежения согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Со ссылкой на фиг.4D последовательность операций вывода символов включает в себя:

1) выбор самой верхней плоскости x-z из числа не выведенных плоскостей x-z;

2) последовательный вывод столбцов на выбранной плоскости с первого столбца;

3) вывод символов в соответствующем столбце с верхней строки; и

4) выбор следующей самой вер