Устройство перемежения и приемник для сигнала, сформированного устройством перемежения

Устройство перемежения и приемник для сигнала, сформированного устройством перемежения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение относится к цифровой технике передачи, и в частности к принципам передачи, которые особенно хорошо подходят для изменяющихся во времени каналов передачи, которые встречаются в мобильной связи и радиосвязи.

Временное перемежение и/или частотное перемежение в комбинации с кодами, исправляющими ошибки (прямое исправление ошибок - FEC), относятся к основному принципу в технике передачи, как показано на фиг.6.

Информационное слово, состоящее из информационных битов, при этом вводится в кодер FEC, который из этого информационного слова формирует кодовое слово, т.е. вектор из кодовых символов или кодовых битов. Эти кодовые слова или сформированные из них блоки подаются на перемежитель. Последний изменяет последовательность символов и выдает перемешанные таким образом символы в канал передачи. Переупорядочивание символов может осуществляться по временной оси (временное перемежение) и/или по частотной оси (частотное перемежение).

Применение перемежителя целесообразно в том случае, если канал передачи является не статическим, то есть когда его собственные свойства изменяются во времени или по частоте. Так, поступающая в приемник мощность сигнала в случае подвижного приемника может сильно варьироваться. Из-за этого некоторые кодовые символы являются ошибочными с более высокой вероятностью (например, из-за наложенных тепловых шумов), чем другие.

В зависимости от движения передатчика, приемника и/или объектов на пути передачи и в зависимости от состояния окружающей среды передатчика, приемника и пути передачи свойства канала могут изменяться более или менее быстро. Мерой временного постоянства канала передачи является время когерентности: за это время канал изменяется незначительно.

Вероятность ошибки передачи, как правило, оценивается из состояния канала. Состояние канала описывает качество сигнала приема (например, мгновенное отношение уровня сигнала к шумам). Целью перемежителя является таким образом распределять информацию во времени (и часто также по частоте), чтобы при изменяющихся во времени свойствах канала отношение «хороших» (с незначительной вероятностью ошибки передачи) к «плохим» (с высокой вероятностью ошибки передачи) символам в среднем становилось примерно постоянным во времени после обращенного перемежителя, который реверсирует перемежитель на стороне передачи. При быстро изменяющихся во времени свойствах канала (например, при высоких скоростях транспортного средства) достаточен, как правило, относительно короткий перемежитель. При медленно изменяющихся во времени свойствах канала должна выбираться соответственно большая длина перемежителя.

Изменение свойств канала может быть результатом различных эффектов.

- В случае многолучевого распространения относительное фазовое положение сигнальных составляющих определяет, является ли суперпозиция сигнальных составляющих конструктивной или деструктивной. Уже изменение положения на долю длины волны несущего сигнала приводит здесь к другим фазовым положениям. Соответственно, быстро могут изменяться свойства канала. В этом случае говорят о «быстром замирании».

- Но свойства сигнала также сильно зависят от окружающей среды. Так, сигнал ослабляют, например, стены. Соответственно, как правило, качество сигнала внутри здания хуже, чем снаружи. Коррелированное с окружающей средой изменение свойств сигнала изменяется медленно по сравнению с замиранием. Соответственно, в данном случае говорят о «медленном замирании».

Как правило, при проектировании перемежителя принимают во внимание только свойства быстрого замирания. Но так как затраты на память становятся все более низкими, также все более интересными становятся очень длинные перемежители. В этом случае также в большей степени должны приниматься во внимание свойства медленного замирания при проектировании перемежителя.

В качестве примеров медленного замирания могут быть названы следующие.

- Мобильный прием спутниковых сигналов. Для движущегося автомобиля сценарий приема постоянно изменяется в соответствии с окружающей средой. Для каждого сценария приема могут быть определены три состояния приема:

· Существует соединение прямой видимости со спутником (например, на открытых улицах). В этом случае говорят о «состоянии линии прямой видимости» (LOS).

· Сигналы ослабляются (например, деревьями). Это состояние часто обозначают как «состояние затенения».

· Сигнал ослабляется настолько сильно, что он больше не может использоваться. Тогда говорят о «состоянии блокировки».

- Передача в сотовых сетях с передатчиками относительно низкой мощности передачи.

В сотовых сетях покрытие зоны реализуется посредством множества передатчиков. Для этого типа сетей необходимо считаться с тем, что условия приема относительно быстро изменяются. Так как расстояние до передатчика мало, то относительное расстояние до приемника может быстро изменяться. В этом случае свойства сигналов в длинных перемежителях могут сильно изменяться уже в пределах длины перемежителя.

В приемнике перемежение кодовых символов, выполненное в передатчике, вновь реверсируется (подвергается обращенному перемежению). Это приводит к тому, что возникающие при передаче ошибки пакетов после обращенного перемежителя распределяются как индивидуальные ошибки по всему блоку данных и, тем самым, легче могут корректироваться FEC-декодером.

Следует различать следующие типы перемежителей:

- сверточный перемежитель,

- блочный перемежитель.

В случае сверточного перемежителя речь идет о межблочном перемежении, то есть блоки во времени таким образом «размываются», что блоки, которые следовали перед перемежителем друг за другом, после перемежителя переплетаются друг с другом. При этом блок составляется из одного или более кодовых слов. Длина перемежителя зависит не от величины блоков, а от ширины «размытия».

В приведенном для примера сверточном перемежителе блок кодовых символов FEC подразделяется перемежителем на четыре не равных по величине частичных блока и переплетается с предыдущими и/или последующими блоками.

Сверточные перемежители характеризуются следующими свойствами.

- Выход FEC-кодера подразделяется посредством демультиплексора на различные частичные потоки данных. Принцип представлен на фиг.7. Поток данных при этом, как правило, подразделяется побитовым образом или группами битов (символами) на частичные потоки данных. Каждый частичный поток данных задерживается посредством линий задержки (например, реализованных посредством FIFO).

- Для синхронизации сверточного обращенного перемежителя в приемнике должен синхронизироваться только демультиплексор.

- Длина линий задержки может быть регулярным образом ступенчатой. Также могут выбираться любые конфигурации, но так, чтобы следующие один за другим символы лежали максимально далеко один от другого, и, тем самым, свойства каналов являются некоррелированными.

Блочные перемежители имеют дело с «внутриблочным перемежением», то есть обработка осуществляется поблочным образом, причем один блок состоит из одного или более кодовых слов. Размер блока здесь определяет длину перемежителя. Здесь часто используются систематические FEC-коды; блок данных здесь содержит полезную информацию (= информации, подлежащей передаче) и дополнительную избыточность, чтобы иметь возможность корректировать ошибки передачи.

Известны различные типы блочных перемежителей.

- Базовым принципом блочного перемежителя является то, что осуществляется перестановка элементов вектора данных или матрицы, то есть обмен ими.

- Вариант блока, принимаемого за матрицу, хорошо известен. Здесь одна строка формирует, например, одно кодовое слово (например, кодовое слово Рида-Соломона). Информация затем копируется в матрицу строка за строкой, и считывается столбец за столбцом в передатчик/перемежитель. В качестве примера здесь можно упомянуть способ из стандарта ETSI EN301192, который иллюстрируется на фиг.8.

На фиг.9 показана конфигурация полезных данных («данных приложения»). Считывание и/или передача затем осуществляется в дейтаграммах, причем на фиг.9 далее показана матричная конфигурация в строках, где матрица имеет число строк, равное «no_of_rows» («число строк»). Кроме того, в качестве примера, имеется число столбцов от 0 до 190. Для того чтобы заполнить матрицу, так называемые байты заполнения, продолжающиеся (cont.) вплоть до последних байтов заполнения, добавляются после последней дейтаграммы.

Свойства перемежителя, в числе прочего, могут быть охарактеризованы следующими параметрами.

- Сквозная задержка

Этот параметр определяет временной интервал между моментами времени, когда символ доступен на входе перемежителя, до момента времени, когда этот символ доступен на выходе обращенного перемежителя.

- Время доступа (приемника)

Временной интервал между моментом времени, когда первый символ доступен на входе обращенного перемежителя, и моментом времени, когда кодовое слово доступно и может декодироваться на входе FEC-декодера, что означает на выходе обращенного перемежителя. В соответствии с изобретением, необходимо только ожидать, пока достаточно большая часть кодового слова будет доступной на выходе обращенного перемежителя, а не полное время сквозной задержки, если принимаемые пакеты имеют достаточное отношение сигнала к шуму. Этот параметр определяет, например, в вещательном приемнике, время между включением приемника или переключением на другую программу и доступностью сигнала (например, аудио- или видеосигнала) для пользователя. Декодирование, например, видеосигнала при таких обстоятельствах может означать дополнительную задержку, которая, однако, не должна входить во время доступа. В этом отношении, следует отметить, что аудио- или видеодекодер мог бы генерировать дополнительную задержку, также оказывая влияние на услуги без временного перемежения.

- Требование к памяти

Требование к памяти определяется длиной перемежителя и типом перемежителя, а также выбранным представлением сигналов в передатчике или приемнике.

Вышеописанные принципы перемежителя характеризуются хорошим скремблированием как в пределах кодового слова или блока, так и за пределами границ кодового слова во временном отношении. Как показано на фиг.7, изменение порядка индивидуальных символов в кодовом слове, последовательно входящем в демультиплексор входной стороны, достигается посредством элементов задержки во внешнем перемежителе. По отношению к передаче этих данных это не должно обязательно быть скремблированным во времени, однако при этом здесь может быть реализовано частотное скремблирование. Частотное скремблирование реализуется, например, если поток данных, выводимый из мультиплексора на конце правой стороны внешнего перемежителя, подвергается последовательно-параллельному преобразованию и ассоциированию с набором из, например, 1024 несущих в символе OFDM, так что всегда два бита потока данных выходной стороны ассоциированы с несущей, если используется отображение QPSK, например, так что OFDM-заполнение занимает 2048 битов в порядке, как генерируется внешним перемежителем. Естественно, это означает, что биты и/или FEC-символы располагаются на других несущих, по сравнению с тем, как они были бы расположены, если бы внешнего перемежителя не было, ввиду элементов задержки во внешнем перемежителе.

Сверточный перемежитель или перемежающий перемежитель с задержками, таким образом, работает как временной перемежитель или как частотный перемежитель, или как временной, так и частотный перемежитель, в зависимости от последующей реализации.

Недостатком структуры перемежителя, показанной на фиг.7, являются высокие затраты и высокие требования к памяти как на стороне передатчика, так и на стороне приемника. Этот недостаток становится все более серьезным с увеличением кодовых слов, то есть, чем больше битов вводится в качестве блока в FEC-кодер и больше битов выводится из FEC-кодера, например, как показано на фиг.6. FEC-кодеры всегда имеют кодовые скорости меньше 1. Кодовая скорость 1/3, например, означает, что число битов в выводе кодового слова из FEC-кодера равно умноженному на три числу битов во входном блоке или информационном слове, введенном в FEC-кодер, как показано на фиг.6. Перемежитель теперь должен выполнить временное и частотное скремблирование настолько хорошо, насколько это возможно, так что управление мультиплексором и/или, вообще говоря, его собственная «обработка» необходимы для каждого бита и/или для каждого байта (в зависимости от схемы FEC-кодирования).

Это непосредственно влечет за собой то, что соответствующее управление обращенным перемежителем также требуется на приемной стороне. Кроме того, информация качества, такая как значение для достигнутого отношения сигнал/шум, для вероятности битовых ошибок или вероятности для значения бита и/или байта должна генерироваться для декодирования для каждого бита и/или для каждого символа, причем такие вероятности используются особенно в так называемых мягких декодерах. Хотя это не так критично в относительно малых кодовых словах, проблема возрастает с увеличением длины кодовых слов. Для пониженной сложности передатчика и, в частности, для пониженной сложности приемника, что особенно критично для вещательных приложений, поскольку приемники являются продуктами массового производства и должны предлагаться по низкой цене, это означает, что действительно желательна малая длина кодового слова. С другой стороны, увеличенная длина кодового слова обеспечивает лучшие преимущества при медленно изменяющихся во времени свойствах канала, поскольку кодовое слово может «распределяться» по более длительному периоду времени и/или по большему частотному диапазону.

Целью настоящего изобретения является создание эффективного и, следовательно, хорошо управляемого принципа передачи и при этом обеспечение хороших результатов для каналов с медленно изменяющимися свойствами.

Эта цель достигается устройством перемежителя согласно пункту 1, передатчиком согласно пункту 21, способом обработки кодового слова согласно пункту 22, приемником согласно пункту 23, способом приема согласно пункту 32 или компьютерной программой согласно пункту 33.

Настоящее изобретение основано на обнаружении того, что хорошая эффективность может поддерживаться также в случае увеличения кодовых слов, если устройство перемежителя, обеспечивающее задачу сверточного перемежителя, не выполняет перемежение способом по каждому FEC-символу, но работает с блоками перемежения (IU), где блок перемежения содержит, по меньшей мере, два FEC-символа. В некоторых FEC-кодерах FEC-символ представляет собой один бит. В других FEC-кодерах FEC-символ представляет собой один байт. Тогда блок перемежения включает в себя, по меньшей мере, два байта. Кодовое слово, которое содержит последовательность блоков перемежения, причем каждый блок перемежения имеет ассоциированные, по меньшей мере, два символа, вводится в средство перемежения, чтобы получить перемеженное кодовое слово, имеющее измененную последовательность блоков перемежения. В частности, перемежение выполняется так, что порядок символов в блоке перемежения не изменяется, в то время как последовательность блоков перемежения изменяется, так что, по меньшей мере, один блок перемежения предыдущего или последующего кодового слова размещается между двумя блоками перемежения одного и того же кодового слова, или порядок блоков перемежения в перемеженном кодовом слове отличается от порядка последовательности блоков перемежения кодового слова до обработки средством перемежения.

Достигаемое при этом перемежение является масштабируемым, поскольку число символов в блоке перемежения может регулироваться произвольным образом. Иными словами, в неизменным образом существующем или неизменно спроектированном перемежителе, который работает в блоках перемежения, но больше не в символах, длина кодового слова может увеличиваться или уменьшаться произвольным образом. С этой целью структуры перемежителя не должны обязательно изменяться. Только число символов в блоке перемежения должно изменяться. При фиксированном числе отводов перемежителя может быть обработано больше кодовых слов, если число символов в блоке перемежения увеличено, в то время как число символов в блоке перемежения может быть уменьшено, если должно обрабатываться меньше кодовых слов. Чем больше число символов в блоке перемежения, тем более эффективной становится обработка на стороне приемника, а также на стороне передатчика. С другой стороны, с увеличением числа символов в блоке перемежения положительный эффект сверточного перемежения может ослабляться. Этот эффект может, однако, быть ослаблен, если перед сверточным перемежителем подсоединен блочный перемежитель, не работающий способом на каждый блок перемежения, а в действительности выполняющий блочное перемежение способом на каждый FEC-символ перед формированием блоков перемежения. В этом предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения блочный перемежитель и сверточный перемежитель, таким образом, скомбинированы, причем блочный перемежитель работает на посимвольной основе по всему блоку, однако при этом сверточный перемежитель работает только по каждому блоку перемежения, но не на посимвольной основе.

В других вариантах осуществления эффективный блочный перемежитель может быть даже заменен специальными FEC-кодами, которые уже достигают особенно хорошего распределения информации по всему кодовому слову, как это имеет место, например, для FEC-кодеров с очень большой длиной регистра сдвига (например, более 25 ячеек памяти) для регистра сдвига с линейными обратными связями (LFSR).

В соответствии с изобретением весь приемник может теперь быть заменен обработкой на основе по каждому блоку перемежения. Следовательно, случайную информацию, то есть побочную информацию, ассоциированную с принимаемыми блоками перемежения, больше не требуется определять на посимвольной основе, а следует определять ее только на основе по каждому блоку перемежения. Если блок перемежения имеет, например, восемь символов, это означает 8-кратное уменьшение стоимости приемника.

Более того, управление памятью может быть значительно упрощено не только на стороне передатчика, но и также на стороне приемника, поскольку запись в память и считывание из памяти могут осуществляться существенно более быстро пакетами, причем пакет особенно эффективен, если он учитывает смежные адреса памяти. Поскольку порядок внутри блока перемежения не изменен, блок перемежения может, поэтому, считываться особенно эффективно памятью приемника пакетно-подобным способом для выполнения функциональности перемежения. Индивидуальные блоки перемежения на самом деле упорядочены по различным адресам памяти, которые могут быть распределены довольно широко в пределах памяти. Символы в пределах блока перемежения, однако, являются непрерывными и, следовательно, также заполнены непрерывно в памяти приемника, поскольку сверточный перемежитель стороны передатчика не затрагивает порядок символов в пределах блока перемежения.

Другими преимуществами настоящего изобретения является то, что затраты на управление и затраты памяти для побочной информации сильно снижены на стороне приемника, поскольку побочная информация должна генерироваться, управляться и использоваться только для блока перемежения, но не для каждого индивидуального символа. Кроме того, в блоках перемежения также может быть определено, действительно ли декодер, в случае относительно хорошего качества передачи, имеет достаточно данных для выполнения декодирования с низким уровнем ошибок или без ошибок уже после некоторого времени и/или после некоторого числа принятых блоков перемежения. Затем дальнейшие блоки перемежения могут просто игнорироваться и маркироваться в качестве так называемых «стираний» в приемнике. Это приводит к значительному сокращению в сквозной задержке.

Кроме того, эффективное управление энергией может быть выполнено посредством того, что приемник или соответствующая часть приемника может быть установлена в неактивный режим, поскольку достаточное количество блоков перемежения для корректного декодирования уже было принято.

Кроме того, также может быть реализовано лучшее время доступа приемника, поскольку приемник уже находится в состоянии готовности, когда он имеет достаточно блоков перемежения и начинает декодирование, и он не предпринимает декодирование полного кодового слова для того, чтобы перейти в состояние готовности.

Предпочтительным образом используются входные блоки, то есть информационные слова с длиной более чем 5000 символов и предпочтительно более чем 10000 символов. При частоте кодирования 1/3, например, FEC-кодер тогда обеспечивает кодовые слова из более чем 15000 символов. В общем случае, используется размер кодового слова на выходе FEC-кодера более чем 10000 битов. Предпочтительные блоки перемежения тогда не только имеют, по меньшей мере, два бита/символа, но и, по меньшей мере, 100 символов, так что число блоков перемежения на кодовое слово меньше чем 200 и оптимально находится в пределах от 10 до 50.

Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения поясняются ниже более детально со ссылками на иллюстрирующие чертежи, на которых показано следующее:

фиг.1 - принципиальная иллюстрация концепции перемежителя согласно изобретению;

фиг.2 - предпочтительный вариант осуществления передатчика согласно изобретению;

фиг.3 - предпочтительный вариант осуществления приемника согласно изобретению;

фиг.4 - функциональная иллюстрация структуры приемника по фиг.3;

фиг.5 - предпочтительный вариант осуществления процедуры обработки процессора для повышения эффективности приемника;

фиг.6 - принципиальная иллюстрация комбинации FEC-кодера и перемежителя;

фиг.7 - сверточный перемежитель из DVB-T EN 300744;

фиг.8 - структура блочного перемежителя согласно EN 301192;

фиг.9 - конфигурация «данных приложения» полезных данных, причем считывание и/или передача осуществляются в дейтаграммах;

фиг.10 - предпочтительный вариант осуществления устройства перемежения согласно изобретению с тремя группами соединительных линий с различными задержками;

фиг.11 - равный профиль перемежителя;

фиг.12 - равно-поздний профиль перемежителя, подходящий для канала передатчика с хорошими условиями приема и допускающий короткое время доступа (быстрый доступ).

Перед детальным объяснением отдельных фигур чертежей сначала иллюстрируются особые преимущества предпочтительного устройства перемежителя, как будет описано на основе фиг.1. В частности, в случае длинных сверточных перемежителей, настоящее изобретение обеспечивает эффективную реализацию, которая достигает своих конкретных преимуществ не только сама по себе, но и в комбинации со специальными стратегиями декодера.

Целью изобретения является структура перемежителя, обеспечивающая возможность эффективной реализации, в частности, для очень длинных временных перемежителей. Структура является предпочтительной в связи со стратегиями декодера.

Стратегии декодера могут быть подразделены на следующие группы.

- Без информации состояния канала

Ошибки должны распознаваться и корректироваться без дополнительной информации.

- Мягкое декодирование

Вероятность ошибки передачи может оцениваться для каждого бита или символа.

- Декодирование стирания

Известно, что никакой символ не принят. Эта форма может рассматриваться как специальный случай мягкого декодирования. Для не принятого бита или байта (или бита или байта с чрезвычайно низким отношением сигнала к шуму) имеет место «рассуждение с догадкой», т.е. вероятность бита, равного «0» или «1», устанавливается на 50% для каждого.

Выбранная архитектура, в частности, предоставляет преимущества для мягкого декодирования и декодирования стирания. Выбранная структура имеет следующие преимущества.

- Информация состояния канала, необходимая для стирания или мягкого декодирования, формируется для каждого блока (блока перемежителя = IU) и сохраняется вместе с IU.

- Информация состояния канала также может использоваться, чтобы снизить требования к памяти. Таким образом, возможно, что сохраняются, например, только данные, имеющие достаточное качество сигнала.

- Поскольку IU из множества битов (в типовом случае, по меньшей мере, 100 или более) управляются как один блок в приемнике, можно использовать, например, современные микросхемы памяти, которые обычно поддерживают доступ к блоку данных более эффективно, чем селективный доступ к индивидуальным ячейкам памяти.

- Структура также обеспечивает возможность лучшего управления памятью в случае смены программы или после включения приемника. Так, для того чтобы избежать смешивания данных из старой (= ранее выбранной) программы и новой программы, память должна освобождаться в случае смены программы (или следует ожидать до тех пор, пока память не заполнится новыми данными). С предложенной структурой достаточно, если только информация состояния канала устанавливается на «стирание».

Настоящее изобретение описывает структуру перемежителя и соответствующие стратегии декодера, которые, в частности, релевантны для систем с длинными временными перемежителями.

В связи с кодами исправления ошибок низкой скорости перемежитель обеспечивает защищенную передачу также в случае сильно изменяющихся во времени каналов, как это является типичным, например, для спутниковых передач или также сотовых наземных сетей. С помощью подходящих параметров и стратегий декодера многие типичные недостатки перемежителей также снижаются, например, более высокое время доступа и более высокие требования к памяти.

Это достигается тем, что данные дополнительно обрабатываются как небольшие пакеты данных (IU), с одной стороны. Это (как уже упоминалось выше) позволяет осуществлять более эффективное управление данными. Однако для того чтобы реализовать полный выигрыш перемежителя, является предпочтительным перемежать данные побитовым способом. Это реализуется посредством так называемого смесителя.

Посредством конкатенации двух перемежителей преимущества побитового перемежения комбинируются с более эффективной реализацией ориентированной на пакетные данные обработкой.

Фиг.1 показывает устройство перемежителя согласно изобретению для обработки различных кодовых слов CW1, CW2, CW3, которые упорядочены последовательно во времени и формируют поток выходных данных с FEC-кодера, как это показано, например, на фиг.6. Альтернативно, кодовые слова могут также представлять собой кодовые слова, выведенные из блочного перемежителя или «смесителя», как будет пояснено со ссылкой на фиг.2. Каждое кодовое слово делится на некоторое число блоков перемежения IU, причем каждый блок перемежения имеет два индекса, а именно, индекс i и индекс j, только для целей записи. Индекс i указывает последовательный номер кодового слова в последовательности кодовых слов, в то время как индекс j указывает последовательный номер блока перемежения в самом кодовом слове i. Важно, что каждый блок перемежения включает в себя несколько символов, например, несколько битов или байтов, в зависимости от FEC-кодера, где число битов или байтов, то есть, вообще говоря, число символов в блоке перемежения предпочтительно больше чем 50 и меньше чем 400.

Кроме того, число символов в блоке перемежения зависит от длины кодового слова, так что является предпочтительным, чтобы каждое кодовое слово имело предпочтительно, по меньшей мере, 50 или даже более блоков перемежения. Только для ясности, кодовые слова показаны только с четырьмя блоками перемежения в варианте, показанном на фиг.1.

Кодовое слово получают из входного блока символов в FEC-кодере с использованием кодирования с добавлением избыточности, причем кодовое слово содержит больше символов, чем входной блок, что синонимично утверждению, что кодовая скорость кодера с добавлением избыточности меньше, чем 1. Кодовое слово содержит последовательность блоков перемежения, причем каждый блок перемежения содержит, по меньшей мере, два символа.

Устройство перемежителя содержит, в качестве его ядра, средство 10 перемежения, конфигурированное для изменения последовательности блоков перемежения в кодовом слове для получения перемеженного кодового слова, содержащего измененную последовательность блоков перемежения. В частности, средство 10 перемежения сформировано, чтобы не изменять порядок символов в блоке перемежения, а изменять последовательность блоков перемежения, так что, по меньшей мере, один блок перемежения предыдущего или последующего кодового слова располагается между двумя блоками перемежения кодового слова, и/или что порядок блоков перемежения в перемеженном кодовом слове отличается от порядка последовательности блоков перемежения. Предпочтительно, средство перемежения сформировано так, чтобы иметь входной демультиплексор 11, множество соединительных линий 12 и выходной мультиплексор 13. После ввода некоторого количества полных блоков перемежения в одну соединительную линию входной мультиплексор сформирован для переключения на другую соединительную линию, при этом число полных блоков перемежения равно или больше, чем 1.

Кроме того, в варианте осуществления, показанном на фиг.1, первая соединительная линия 12а имеет значение задержки, по существу равное нулю. Таким образом, не вводится никакой элемент задержки сам по себе в форме памяти FIFO или специальной линии задержки. С другой стороны, вторая соединительная линия 12b имеет определенную задержку D, причем следующая соединительная линия 12с имеет другую определенную задержку, которая сформирована двумя средствами задержки D и отличается от задержки в блоке 12b. Задержка в соединительной линии 12с, только для примера, равна удвоенной задержке в линии задержки 12b. Произвольные отношения задержек могут настраиваться, но целочисленный растр является предпочтительным, по меньшей мере, для некоторого числа соединительных линий из множества соединительных линий, как будет детализировано в связи с фиг.10, причем вариант осуществления, показанный на фиг.10, содержит множество соединительных линий, включающих в себя, по меньшей мере, две, а в варианте осуществления, показанном на фиг.10, даже три группы соединительных линий, которые характеризуются специальными общими значениями задержек.

Фиг.2 показывает предпочтительный вариант осуществления для передатчика, причем включение устройства перемежителя по фиг.1 в концепцию передатчика также следует из фиг.2. Устройство передатчика, показанное на фиг.2, включает в себя устройство перемежителя, соответствующее настоящему изобретению, которое обозначено на фиг.2 ссылочной позицией 20, а также входной FEC-кодер 22, выходной мультиплексор 24 и модулятор 26 на выходе мультиплексора. Устройство 20 перемежителя также содержит модуль 10 перемежения, показанный на фиг.1, в предпочтительном варианте осуществления, показанном на фиг.2. Модуль 10 перемежения упоминается на фиг.2 как «распределитель», но в принципе имеет ту же самую функциональность, что и модуль 10 перемежения по фиг.1. На входе распределителя 10 имеется смеситель 18, который также содержится в предпочтительном варианте осуществления в устройстве 20 перемежителя согласно изобретению, для того чтобы выполнять, перед обработкой на каждый блок перемежения в распределителе, функцию блочного перемежения, в которой выполняется посимвольное перемежение, как изменяющее порядок символов в кодовом слове с FEC-кодера 22.

На фиг.3 показана полностью комплементарная этому структура приемника. Входной сигнал подается на демодулятор 30, питающий демультиплексор 32, имеющий возможность извлечения дополнительной информации и различных потоков данных из входного сигнала. Только в качестве примера, обработка потока данных представлена номером i, причем этот поток данных является потоком данных, сгенерированным в примере, показанном на фиг.2. Обработка на стороне передатчика и на стороне приемника для других потоков данных k, j, которые являются, например, другими вещательными или телевизионными программами или другими переговорами, может осуществляться на стороне передатчика и на стороне приемника подобно обработке потока данных i. Поток данных i, который выделен мультиплексором 32, подается на обращенный распределитель 34, который подает блоки перемежения (IU) на обращенный смеситель 36, который затем восстанавливает индивидуальные кодовые слова, которые могут быть затем поданы на FEC-декодер 38, чтобы снова создать, если передача была успешной и/или была добавлена достаточная избыточность, воспроизведение входного блока символов, идентичного, - не считая битовых ошибок, - входному блоку символов, который был введен в FEC-кодер 22 по фиг.2 на стороне передатчика.

FEC-кодер 22 служит для добавления избыточности во входной сигнал. Для этой цели подходят, например, сильные коды, такие как турбокоды, известные, например, из стандарта 3GPP2, или коды LDPC, известные, например, из стандарта DVB-S2. Однако также могут использоваться другие коды. Выходом FEC-кодера 22 является кодовое слово. Использование относительно длинных кодовых слов, которые в типовом случае превышают 10000 битов, является предпочтительным для качества передачи.

Смеситель 20 является некоторым типом блочного перемежителя, изменяющим порядок битов в кодовом слове посимвольным образом, например, побитовым или побайтовым образом. После этого осуществляется мультиплексирование блоков перемежения. Выход смесителя подразделяется на блоки перемежения (IU). Блок перемежения представляет собой группу битов или байтов, или в общем случае группу символов. В типовом случае кодовое слово должно подразделяться примерно на 20 или более блоков перемежения. При размере кодового слова более 10000 битов получается 200 или более битов на блок перемежения.

Распределитель 10 представляет собой некоторый тип сверточного перемежителя, служащего для распределения блоков перемежения во времени. В отличие от нормальных сверточных перемежителей, переключение не осуществляется побитовым или посимвольным образом, а оно осуществляется на основе по каждому блоку перемежения.

Выход распределителя 10 может затем мультиплексироваться с другими данными, как показано на фиг.2, то есть с дополнительной информацией, другими программами или группами программ.

Модулятор 26 затем генерирует из этого радиочастотный (RF) сигнал. Могут использоваться различные модуляторы. Здесь в качестве примеров упомянуты только OFDM или модуляция несущей с n-PSK-модуляцией.

Приемник, показанный на фиг.3, включает в себя демодулятор 30, который содержит соответствующее средство синхронизации. Кроме того, может выполняться синхронизация кадров, если демодулятор не использует какую-либо структуру кадра или использует другую длину кадра. Эта синхронизация кадров служит для синхронизации демультиплексора и обращенного перемежителя.

Демультиплексор 32 предоставляет поток данных с последовательностью блоков перемежения на своем выходе. Кроме того, также выполняется оценка состояния канала, как будет пояснено со ссылкой на фиг.4. Здесь состояние канала оценивается не на посимвольной основе, а на основе по каждому блоку перемежения или, вообще говоря, фрагмент информации о качестве приема предоставляется на каждый блок перемежения, некоторым образом предоставляя отчет относительно надежности или качества приема блока перемежения в целом. Состояния канала, отношения сигнал-шум, частоты ошибок битов и т.д. представляют собой такую информацию о качестве приема. Никакая информация о качестве приема не определяется и не используется на каждый символ.

Поток данных подается на обращенный распределитель, который будет пояснен далее и который реализован, например, средством управления памятью. На выходе обращенного распределителя выполняется мультиплексирование, чтобы вновь генерировать из блоков перемеже