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1. (WO2019047947) METHOD AND APPARATUS FOR INTERLEAVING DATA IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM
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说明书

发明名称 0001   0002   0003   0004   0005   0006   0007   0008   0009   0010   0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066   0067   0068   0069   0070   0071   0072   0073   0074   0075   0076   0077   0078   0079   0080   0081   0082   0083   0084   0085   0086   0087   0088   0089   0090   0091   0092   0093   0094   0095   0096   0097  

权利要求书

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17  

附图

1A   1B   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17  

说明书

发明名称 : 用于在无线通信系统中交织数据的方法和设备

技术领域

[0001]
本公开的实施例总体上涉及无线通信技术,更具体地,涉及用于在无线通信系统中交织数据的方法、设备和计算机可读存储介质。

背景技术

[0002]
在无线通信信道上,比特差错经常成串发生,而现有的纠错技术通常仅能检测和纠正较短的差错串。为了解决成串的比特差错问题,交织技术通常被采用。交织技术可以在传输之前将编码比特进行重新排列,使得数据中的相继比特以非相继方式被传输。以此方式,通过接收设备处的去交织操作能够将较长的差错串重新分布为多个较短的差错串中,使得纠错技术能够单独地校正它们。
[0003]
在最新的5G通信标准中,提出了针对上行控制信道使用三角形交织器来进行数据交织操作。例如,在速率匹配输出处的编码比特序列被逐行依次写入到三角形缓冲器中。一旦三角形缓冲器被填满,则可以从三角形缓冲器中逐列依次读出所写入的编码比特。然而,三角形交织器通常具有恒定的最小传播距离(minimum spreading distance),其由在交织器的输入处相邻的任意两符号在交织器的输出处的最小间隔限定。鉴于一对信道交织器和去交织器通常试图尽可能传播或分散突发差错以使得纠错技术能够尽可能对差错进行纠正,具有恒定的最小传播距离的三角形交织器明显地限制了解码性能。此外,当高阶调制被应用时,多个连续编码比特被用以构建单个符号。因此,具有恒定的最小传播距离的三角形交织器可能不能在符号周期上均匀地分散错误比特,从而导致解码性能降低。
[0004]
发明内容
[0005]
下面给出了对各实施例的简要概述,以提供对各种实施例的一些 方面的基本理解。注意,发明内容部分并非旨在标识关键元素的要点或描述各种实施例的范围。其唯一目的在于以简化形式呈现一些概念,作为对后述更具体描述的前序。
[0006]
在本公开的第一方面,提供了一种用于在无线通信系统中交织数据的方法。该方法包括:基于待交织的多个比特的比特数目,确定用于交织多个比特的交织阵列的大小,其中交织阵列的行数为H并且列数为2H-1;基于交织阵列的大小,将多个比特划分为多个子集,使得多个子集中的第i个子集至多包括2(H-1-i)+1个连续比特,其中i为小于H的非负整数;将多个子集分别写入到交织阵列中,其中针对第i个子集,将第i个子集中的首个比特写入交织阵列中的第i行第H-1列的位置y(i,H-1)处,并且将首个比特的后续比特依次写入第i行的后续行中,其中在第r行处用于写入后续比特的至少两个位置包括y(r,H-1-(r-i))和y(r,H-1+(r-i));以及从交织阵列中按列依次读出写入的多个比特。
[0007]
在本公开的第二方面,提供了一种用于在无线通信系统中交织数据的方法。该方法包括:基于待交织的多个比特的比特数目,确定用于交织多个比特的交织阵列的大小,其中交织阵列的行数和列数均为H;基于交织阵列的大小,将多个比特划分为多个子集,使得多个子集中的第i个子集至多包括2(H-2i)-1个连续比特,其中i为小于H/2的非负整数;将多个子集分别写入到交织阵列中,其中针对第i个子集,将第i个子集中的首个比特写入交织阵列中行索引和列索引均为i的位置处,通过相对于该位置交替地递增行索引和列索引来确定用于写入首个比特的后续比特的至少一个位置,并且将后续比特依次写入确定的至少一个位置中;以及从交织阵列的预定位置起,以相对于该预定位置交替地递减行索引和递增列索引的方式,从交织阵列中读出写入的多个比特。
[0008]
在本公开的第三方面,提供了一种用于在无线通信系统中交织数据的设备。该设备包括:处理器,以及存储器,该存储器存储有指令,该指令在被处理器执行时使该设备执行根据本公开的第一方面所述 的方法。
[0009]
在本公开的第四方面,提供了一种用于在无线通信系统中交织数据的设备。该设备包括:处理器,以及存储器,该存储器存储有指令,该指令在被处理器执行时使该设备执行根据本公开的第二方面所述的方法。
[0010]
在本公开的第五方面,提供了一种计算机可读存储介质,其包括机器可执行指令,该机器可执行指令在由设备执行时使该设备执行根据本公开的第一方面所述的方法。
[0011]
在本公开的第六方面,提供了一种计算机可读存储介质,其包括机器可执行指令,该机器可执行指令在由设备执行时使该设备执行根据本公开的第二方面所述的方法。
[0012]
通过下文描述将会理解,根据本公开的实施例的用于交织数据的方案能够消除传统三角形交织器的恒定最小传播距离的限制,从而显著地减低系统的误块率(BLER)。此外,该方案支持针对交织存储器的高效率的并行写入/读出操作,能够显著地提高系统效率从而降低系统延迟,同时还能够降低系统内存消耗。
[0013]
应当理解,发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本公开实施例的关键或重要特征,亦非用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。

附图说明

[0014]
从下文的公开内容和权利要求中,本发明的目的、优点和其他特征将变得更加明显。这里仅出于示例的目的,参考附图来给出优选实施例的非限制性描述,在附图中:
[0015]
图1A中示出了能够在其中实施本公开的实施例的方法的示例无线通信系统100的示意图;
[0016]
图1B中示出在无线通信系统100的发送设备120和接收设备130处执行的处理的简化示意图;
[0017]
图2示例性示出了一种传统三角形交织器的示意图;
[0018]
图3示出根据本公开的实施例的用于交织数据的方法300的流程图;
[0019]
图4示出了根据本公开的实施例的将多个子集之一写入到交织阵列中的方法的流程图;
[0020]
图5示例性示出了根据本公开的实施例的将多个子集写入到交织阵列的示意图;
[0021]
图6示例性示出了根据本公开的实施例的将多个子集写入到交织阵列的示意图;
[0022]
图7示出根据本公开的实施例的用于交织数据的方法700的流程图;
[0023]
图8示出了根据本公开的实施例的将多个子集之一写入到交织阵列中的方法800的流程图;
[0024]
图9示例性示出了根据本公开的实施例的将多个子集写入到交织阵列的示意图;
[0025]
图10示出了从交织阵列读出所写入的多个比特的示意图;
[0026]
图11示出了传统方案和本公开实施例在最小传播距离方面的性能对比示意图;
[0027]
图12示出了传统方案和本公开实施例在平均传播距离方面的性能对比示意图;
[0028]
图13-15分别示出针对QPSK、16QAM和64QAM在信噪比(SNR)与BLER方面的性能对比示意图;
[0029]
图16示出了根据本公开的某些实施例的用于在无线通信系统中交织数据的装置1600的框图;以及
[0030]
图17示出了适合实现本公开的实施例的通信设备1700的框图。
[0031]
在各个附图中,相同或对应的标号表示相同或对应的部分。

具体实施方式

[0032]
在以下描述中,出于说明的目的而阐述许多细节。然而,本领域普通技术人员将认识到可以在不使用这些具体细节的情况下实现本 发明。因此,本发明不旨在于受限于所示实施例、而是将被赋予与本文描述的原理和特征一致的最宽的范围。
[0033]
应当理解,术语“第一”、“第二”等仅被用来将一个元素与另一个元素区分开来。而实际上第一元素也能够被称为第二元素,反之亦然。另外还应当理解“包括”,“包含”仅被用来说明所陈述的特征、元素、功能或者部件的存在,然而并不排除存在一个或者多个其他的特征、元素、功能或者部件。
[0034]
为了便于解释,本文中将无线通信,例如蜂窝通信为背景来介绍本发明的一些实施例,并且采用例如3GPP制定的长期演进/长期演进-高级(LTE/LTE-A)或者5G中的术语。然而,如本领域技术人员可以理解的,本发明的实施例绝不限于遵循3GPP制定的无线通信协议的无线通信系统,而是可以被应用于任何存在类似问题的通信系统中,例如WLAN,有线通信系统、或者未来研制的其他通信系统等。
[0035]
同样,本公开中的终端设备可以是用户设备(UE),也可以是具有有线或者无线通信功能的任何终端,包括但不限于,手机、计算机、个人数字助理、游戏机、可穿戴设备、车载通信设备、机器类型通信(MTC)设备、设备到设备(D2D)通信设备、以及传感器等。该术语终端设备能够和UE、移动站、订户站、移动终端、用户终端或无线设备互换使用。另外,网络设备可以是网络节点,例如节点B(Node B,或者NB)、基本收发器站(BTS)、基站(BS)、或者基站子系统(BSS)、中继、远程无线头端(RRF)、接入节点(AN)、接入点(AP)等。
[0036]
在图1A中示出了能够在其中实施本公开的实施例的方法的示例无线通信系统100的示意图。无线通信系统100可以包括一个或者多个网络设备101。例如,在无线通信系统100中,网络设备101可以体现为基站,例如演进的节点B(eNodeB或eNB)。应当理解的是,该网络设备101也可以体现为其它形式,例如节点B、基本收发器站(BTS)、基站(BS)、或者基站子系统(BSS),中继器等。网络设备101为处于其覆盖范围之内的多个终端设备111-112提供无线连 接。终端设备111、112可以经由无线传输信道131或者132与网络设备通信以及/或者经由传输信道133彼此通信。
[0037]
在图1B中示出在无线通信系统100的发送设备120和接收设备130处执行的处理的简化示意图。图1A中的网络设备101或者终端设备111、112均可充当发送设备120和/或接收设备130。
[0038]
如图1B所示,为了保证数据(包括控制信令)的可靠传送,发送设备要将待发送的数据进行信道编码(140)以引入冗余,以对抗在传输信道(例如图1A中的131、132、133)中可能引入的失真。此外,经信道编码的数据在被发送前可以进一步地进行信道交织(150),以在传输之前将编码比特进行重新排列,使得数据中的相继比特被分散。经交织的数据然后可以被调制(160)。在接收设备处,执行与发送设备相反的过程,即,接收的信号被解调(170)、解交织(180)和解码(190)以恢复出被发送的数据。
[0039]
如之前所描述的,在最新的5G通信标准中,提出了利用三角形交织器来实现针对上行控制信道的信道交织。图2示例性示出了一种传统三角形交织器的示意图。
[0040]
例如,在图1中的140处输出的N个编码比特可以被逐行从上到下写入到如图2所示的三角形缓冲器200中。三角形缓冲器200具有等腰直角三角形的结构。该等腰直角三角形的腰长为P,其中P是满足 的最小整数。如图2所示,三角形缓冲器200最多能够保存Q个比特。当Q>N时,Q-N个无效比特可以被填充在N个编码比特之后。也即,总共Q个比特可以被逐行从上到下写入到三角形缓冲器200中的位置y 0、y 1......y Q-1处。一旦三角形缓冲器200被填满,则例如可以从三角形缓冲器200中从左到右逐列地从上到下依次读出所写入的编码比特,从而获得经交织的编码比特。
[0041]
然而,三角形交织器200具有恒定的最小传播距离,其由在交织器的输入处相邻的任意两个比特在交织器的输出处的最小间隔限定。例如,如图2所示,无论输入的编码比特的数目N和等腰直角三角形的腰长P为多少,三角形缓冲器200中的位置y P-2处的比特及其最近 的相邻位置y P-1处的比特在经交织后将仅间隔一个比特,即位置y 2P-2处的比特。也即,三角形缓冲器200的最小传播距离d min=2。
[0042]
鉴于一对信道交织器和去交织器通常试图尽可能传播或分散突发差错以使得纠错技术能够尽可能对差错进行纠正,具有最小传播距离d min=2的三角形交织器200明显地限制了解码性能。此外,当高阶调制被应用时,多个连续编码比特被用以构建单个符号。因此,具有最小传播距离d min=2的三角形交织器200可能不能在符号周期上均匀地分散错误比特,从而导致解码性能下降。
[0043]
为了解决上述问题以及其他潜在问题中的一个或者多个,本公开的示例实施例提出了一种用于在无线通信系统中交织数据的方案。该方案仍然沿用传统方案中的三角形交织缓冲器,但是改进了针对三角形交织缓冲器进行写入和读出数据的方式。该方案能够消除传统三角形交织器的恒定最小传播距离的限制,从而显著地减低系统的BLER。此外,该方案支持针对交织存储器的高效率的并行写入/读出操作,从而显著地降低系统延迟。
[0044]
现在参考后续附图来描述根据本公开的实施例的信道交织方案。为讨论方便,对后续附图的描述将参考图1示出的环境展开。
[0045]
图3示出根据本公开的实施例的用于交织数据的方法300的流程图。该方法300在通信网络100中充当发送设备的通信设备处实施。例如,通信设备是图1中的终端设备111、112,或者是网络设备101。应当理解的是,方法300还可以包括未示出的附加步骤和/或可以省略所示出的步骤,本公开的范围在此方面不受限制。
[0046]
如图3所示,在框310处,基于待交织的多个比特的比特数目,确定用于交织多个比特的交织阵列的大小。
[0047]
在一些实施例中,待交织的多个比特可以是在图1中的140处输出的N个编码比特。特别地,待交织的多个比特也可以是速率匹配的输出比特。例如,待交织的N个比特的序列可以被表示为π={b 0,b 1,b 2,...b N-1},并且N>1。
[0048]
在一些实施例中,基于待交织的多个比特的比特数目N,可以确 定交织阵列的行数和列数。交织阵列的行数H可以是满足H 2≥N的最小整数,并且列数为2H-1。例如,当N=25时,交织阵列的行数H可以被确定为5,并且列数为9。在一些实施例中,交织阵列中用于写入多个比特的区域构成等腰三角形,其中该等腰三角形的高度为H(行)并且底边的长度为2H-1(列)。因此,总共Q=H 2个比特可以被容纳在交织阵列中。在本文的描述中,“交织阵列”与“交织缓冲器”、“三角形交织缓冲器”以及“三角形交织器”可互换地使用。
[0049]
在框320处,基于所确定的交织阵列的大小,将多个比特划分为多个子集。在一些实施例中,可以基于所确定的三角形交织器的高度H来将N个比特划分为多个子集,其中第i个子集至多可以包括2(H-1-i)+1个连续比特并且i=0,1......H-1。例如,当N=25且H=5时,待交织比特序列π={b 0,b 1,...b 24}可以被划分为多个子集,其中第0个子集为{b 0,b 1,...b 8},第1个子集为{b 9,b 10,...b 15},第2个子集为{b 16,b 17,...b 20},第3个子集为{b 21,b 22,b 23}并且第4个子集为{b 24}。
[0050]
在框330处,将多个子集分别写入到交织阵列中。例如,图4示出了根据本公开的实施例的将多个子集中的第i个子集写入到交织阵列中的方法400的流程图。该方法400在通信网络100中充当发送设备的通信设备处实施。例如,通信设备是图1中的终端设备111、112,或者是网络设备101。应当理解,方法400是如图3所示的框330的一种示例实现。
[0051]
如图4所示,在框410处,将第i个子集中的首个比特写入交织阵列中的第i行的中间位置y(i,c)处,其中c=H-1。在本文的描述中,“y(a,b)”被用于描述交织阵列中的位置,其中a表示行索引而b表示列索引,并且在本文中行索引和列索引均从0开始编号。接下来,在框420处,将首个比特的后续比特依次写入第i行的后续行中,其中在第r行处用于写入后续比特的至少两个位置包括y(r,c-(r-i))和y(r,c+(r-i))。
[0052]
以此方式,第i个子集可以被写入到交织阵列中。将方法400应用于多个子集中的每个子集,则待交织比特序列π可以被写入到交织 阵列中。
[0053]
图5示例性示出了根据本公开的实施例的将多个子集写入到交织阵列的示意图。在图5中,分别利用不同图标来表示不同子集的写入位置。如图5所示,在一些实施例中,第0个子集中的比特可以被依次写入到交织阵列中的位置y(0,4)、y(1,3)、y(1,5)......y(H-1,H-1)处。也即,第0个子集中的比特可以例如以先左腰后右腰的顺序被交替地写入到等腰三角形的两个腰上。类似地,第1个子集中的比特被依次写入到交织阵列的位置y(1,4)、y(r,c-(r-1))、y(r,c+(r-1))......y(H-1,H-2)处......以此类推。备选地,在另一些实施例中,也可以以先右腰后左腰的顺序来执行写入。例如,第0个子集中的比特可以被依次写入到交织阵列中的位置y(0,4)、y(1,5)、y(1,3)......y(H-1,0)处,第1个子集中的比特被依次写入到交织阵列的位置y(1,4)、y(r,c+(r-1))、y(r,c-(r-1))......y(H-1,1)处......以此类推。由于三角形交织缓冲器能够容纳总共Q=H 2个比特,当Q>N时Q-N个无效比特可以被填充在N个编码比特之后。
[0054]
图6示例性示出了当N=25且H=5时将多个子集写入到交织阵列的示意图。图6中的数字表示被写入的待交织比特的序号。如图6所示,以第0个子集{b 0,b 1,...b 8}为例,首个比特b 0可以被写入到交织阵列中的位置y(0,4)处。首个比特后续的比特b 1和b 2可以被分别写入到交织阵列中的位置y(1,3)和y(1,5)中。类似地,比特b 3和b 4可以被分别写入到交织阵列中的位置y(2,2)和y(2,6)中,比特b 5和b 6可以被分别写入到交织阵列中的位置y(3,1)和y(3,7)中并且比特b 7和b 8可以被分别写入到交织阵列中的位置y(4,0)和y(4,8)中。第1~4个子集的写入位置以此类推。
[0055]
附加地或者备选地,在一些实施例中,多个子集可以被并行地写入到交织阵列中。例如在如图5所示的示例中,由不同图标表示的不同子集可以被并行地写入到交织阵列中,以提高写入效率从而降低系统延迟。
[0056]
返回到图3,方法300进行至框340,其中从交织阵列中按列依 次读出写入的多个比特。在一些实施例中,可以从交织阵列中的第0列开始从左向右、逐列从上到下并且跳过所填充的无效比特将写入的N个比特读出。例如,以图6所示的示例为例,所读出的比特序列为:{b 7,b 5,b 14,b 3,b 12,b 19,b 1,b 10,b 17,b 22,b 0,b 9,b 16,b 21,b 24,b 2,b 11,b 18,b 23,b 4,b 13,b 20,b 6,b 15,b 8}。在另一些实施例中,也可以从交织阵列中的第H-1列开始从右向左、逐列从上到下或者从下到上并且跳过所填充的无效比特将写入的N个比特读出。在又一些实施例中,也可以以与以上顺序不同的其他顺序将写入的N个比特读出。
[0057]
附加地或者备选地,在一些实施例中,框330和框340可以至少部分地并行执行,以进一步提高效率从而降低系统延迟。
[0058]
例如,在如图2所示的传统方案中,当针对三角形缓冲器200中的位置y Q-1的写入完成时,才能开始从三角形缓冲器200中逐列依次读出所写入的编码比特。由于位置y Q-1对应于比特序列中的最后一个比特,也即在传统方案中写入和读出操作需要串行执行。相反,本公开的实施例能够支持至少部分地并行执行写入和读出操作。例如,在如图5所示的示例中,当针对位置y(H-1,0)的写入完成时,读操作即可从位置y(H-1,0)开始。由于y(H-1,0)属于第0个子集,其能够被较早地写入到交织阵列中,因此本公开的实施例能够支持至少部分地并行执行写入和读出操作,以进一步提高效率从而降低系统延迟。同时,对写入和读出操作的并行执行将在内存占用大小和时间方面带来额外的好处。可以看出,当交织阵列中的存储单元被读取后,其可以被回收利用,并且可以较早地再次用于其他目的。
[0059]
从上述描述可以看出,本公开的实施例通过改进针对三角形交织缓冲器进行写入和读出数据的方式,能够消除传统三角形交织器的恒定最小传播距离的限制,从而提高系统解码性能。通过对写入操作的并行执行、和/或对写入和读出操作至少部分的并行执行,本公开的实施例能够显著地提高系统效率从而降低系统延迟,同时还能够降低系统内存消耗。
[0060]
在一些实施例中,根据本公开的实施例的用于交织数据的方案也 可以被应用于等腰直角三角形结构的交织缓冲器。以下结合图7-10进行进一步的详细说明。
[0061]
图7示出根据本公开的实施例的用于交织数据的方法700的流程图。该方法700在通信网络100中充当发送设备的通信设备处实施。例如,通信设备是图1中的终端设备111、112,或者是网络设备101。应当理解的是,方法700还可以包括未示出的附加步骤和/或可以省略所示出的步骤,本公开的范围在此方面不受限制。
[0062]
如图7所示,在框710处,基于待交织的多个比特的比特数目,确定用于交织多个比特的交织阵列的大小。
[0063]
在一些实施例中,待交织的多个比特可以是在图1中的140处输出的N个编码比特。特别地,待交织的多个比特也可以是速率匹配的输出比特。例如,待交织的N个比特的序列可以被表示为π={b 0,b 1,b 2,...b N-1},并且N>1。
[0064]
在一些实施例中,基于待交织的多个比特的比特数目N,可以确定交织阵列的行数和列数。例如,交织阵列的行数H可以是满足 的最小整数,并且列数与行数相同。例如,当N=21时,交织阵列的行数和列数H均为6。也即,交织阵列中用于写入多个比特的区域构成等腰直角三角形,其中该等腰直角三角形的腰长为H(行或列)。因此,总共 个比特可以被容纳在交织阵列中。
[0065]
在框720处,基于所确定的交织阵列的大小,将多个比特划分为多个子集。在一些实施例中,可以基于所确定的三角形交织器的腰长H来将N个比特划分为多个子集,其中第i个子集至多可以包括2(H-2i)-1个连续比特并且i为小于H/2的非负整数。例如,当N=21且H=6时,待交织比特序列π={b 0,b 1,...b 20}可以被划分为多个子集,其中第0个子集为{b 0,b 1,...b 10},第1个子集为{b 11,b 12,...b 17}并且第2个子集为{b 18,b 19,b 20}。
[0066]
在框730处,将多个子集分别写入到交织阵列中。例如,图8示出了根据本公开的实施例的将多个子集中的第i个子集写入到交织阵列中的方法800的流程图。该方法800在通信网络100中充当发送设 备的通信设备处实施。例如,通信设备是图1中的终端设备111、112,或者是网络设备101。应当理解,方法800是如图7所示的框730的一种示例实现。
[0067]
如图8所示,在框810处,将所述第i个子集中的首个比特写入所述交织阵列中行索引和列索引均为i的位置处,也即y(i,i)处。接下来,在框820处,通过相对于y(i,i)交替地递增行索引和列索引来确定用于写入首个比特的后续比特的至少一个位置。例如,第i个子集中的后续比特可以包括紧跟首个比特的第一比特和紧跟第一比特的第二比特,则用于写入第一比特和第二比特的位置可以分别为y(i+1,i)和y(i,i+1)。假设第i个子集中的后续比特还包括紧跟第二比特的第三比特和紧跟第三比特的第四比特,则用于写入第三比特和第四比特的位置可以分别为y(i+2,i)和y(i,i+2)......以此类推。在框830处,将后续比特依次写入确定的该至少一个位置中。
[0068]
以此方式,第i个子集可以被写入到交织阵列中。将方法800应用于多个子集中的每个子集,则待交织比特序列π可以被写入到交织阵列中。由于三角形交织缓冲器能够容纳总共 个比特,当Q>N时Q-N个无效比特可以被填充在N个编码比特之后。
[0069]
图9示例性示出了当N=21且H=6时将多个子集写入到交织阵列的示意图。图9中的数字表示被写入的待交织比特的序号,并且“X”表示无效位置。如图9所示,以第0个子集{b 0,b 1,...b 10}为例,首个比特b 0可以被写入到交织阵列中的位置y(0,0)处。首个比特后续的比特b 1和b 2可以被分别写入到交织阵列中的位置y(1,0)和y(0,1)中。类似地,比特b 3和b 4可以被分别写入到交织阵列中的位置y(2,0)和y(0,2)中......比特b 9和b 10可以被分别写入到交织阵列中的位置y(5,0)和y(0,5)中。第1~2个子集的写入位置以此类推。
[0070]
特别地,在一些实施例中,多个子集分别可以被并行地写入到交织阵列中。例如在如图9所示的示例中,不同子集可以被并行地写入到交织阵列中,以提高写入效率从而降低系统延迟。
[0071]
返回到图7,方法700进行至框740,其中从交织阵列的预定位 置起,以相对于预定位置交替地递减行索引和递增列索引的方式,从交织阵列中读出写入的多个比特。
[0072]
在一些实施例中,可以从交织阵列中的y(H-1,0)以相对于位置y(H-1,0)交替地递减行索引和递增列索引的方式并且跳过无效位置和/或所填充的无效比特,来将写入的N个比特读出。例如,以此读取的位置序列为:y(H-1,0);y(H-2,0),y(H-1,1);y(H-3,0),y(H-2,1),y(H-1,2);......;y(0,H-2),y(1,H-1);y(0,H-1)。特别地,其中的无效位置和/或无效比特将被跳过。
[0073]
在此方面,图10示出了从如图9所示的交织阵列读出所写入的21个比特的示意图。例如,在时隙#1所读的位置序列为:y(5,0);并且读出的比特为b 9。在时隙#2所读的位置序列为:y(4,0),y(5,1);并且读出的比特为b 7,其中位置y(5,1)为无效位置因此被跳过。在时隙#3所读的位置序列为:y(3,0),y(4,1),y(5,2);并且读出的比特为b 5和b 16,其中位置y(5,2)为无效位置因此被跳过......以此类推。因此,所读出的比特序列为:{b 9,b 7,b 5,b 16,b 3,b 14,b 1,b 12,b 19,b 0,b 11,b 18,b 2,b 13,b 20,b 4,b 15,b 6,b 17,b 8,b 10}。
[0074]
在另一些实施例中,也可以从交织阵列中的y(0,H-1)以相对于位置y(0,H-1)交替地递减列索引和递增行索引的方式并且跳过无效位置和/或所填充的无效比特,来将写入的N个比特读出。在又一些实施例中,也可以以与以上顺序不同的其他顺序将写入的N个比特读出。
[0075]
特别地,在一些实施例中,框730和框740可以至少部分地并行执行,以进一步提高效率从而降低系统延迟。例如,当针对位置y(H-1,0)的写入完成时,读操作即可从位置y(H-1,0)开始。
[0076]
以上从发送设备的角度描述了在无线通信系统中交织数据的方案。然而,应当理解,上述操作是可逆的。例如,在接收设备处,可以执行与上述交织操作相对应的逆操作来对数据进行去交织,以恢复比特的顺序。同时,还应理解,在一些实施例中,与上述操作相对应的逆操作可以被应用于发送设备处来执行交织操作,而上述操作可以 相应地被应用于接收设备处来执行去交织操作,以实现类似效果。也即,尽管以上从发送设备的角度描述了在无线通信系统中交织数据的方案,然而该方案并不限于仅应用于发送设备处。相反,该方案也可以被应用于接收设备处。出于简化说明的目的,在此不再赘述上述所有实现方式。然而应当理解,上述所有实现方式均落入本公开的保护范围内。
[0077]
此外,尽管以上在无线通信系统的环境中来描述交织数据的方案。然而,应当理解,该方案不仅限于被应用于无线通信领域。相反,该方案也可以被应用于期望将相继比特分散存储和/或传输从而提高纠错性能的其他领域,例如用于光盘存储等。
[0078]
以下将进一步结合附图11-15来详细描述本公开的实施例相对于例如如图2所示的传统方案的技术效果。
[0079]
首先,从最小传播距离和平均传播距离方面来将根据本公开的实施例的数据交织方案与如图2所示的传统方案进行比较。例如,最小传播距离和平均传播距离的公式可以被定义如下:
[0080]
[0081]
[0082]
图11示出了如图2所示的传统方案和如图3-6和7-10所示的本公开实施例在最小传播距离方面的性能对比示意图。如图11所示,如图2所示的传统方案的曲线是平坦的,因为最小传播距离被固定为2(如标号1101所示),而不管序列长度或者三角形交织器的腰长是多少。相对地,在根据本公开实施例的方案中,最小传播距离显著增加(如标号1102和1103分别所示),从而能够提高系统性能。
[0083]
图12示出了如图2所示的传统方案和如图3-6和7-10所示的本公开实施例在平均传播距离方面的性能对比示意图。再次能够看出,根据本公开实施例的方案的技术效果显著优于如图2所示的传统方案。
[0084]
图13-15分别示出针对QPSK、16QAM和64QAM在信噪比(SNR)与BLER方面的性能对比示意图。出于简化的目的,在此仅示出如图 2所示的传统方案和如图3-6所示的本公开实施例之间的对比示意图。能够看出,在各种条件下,根据本公开实施例的方案在SNR和BLER方面的性能均显著优于如图2所示的传统方案。
[0085]
图16示出了根据本公开的某些实施例的用于在无线通信系统中交织数据的装置1600的框图。在一些实施例中,该装置1600可以实施在充当发送设备的通信设备,例如图1所示的终端设备111或者112侧或者网络设备101处。装置1600可以是基于软件模块的系统,也可以是收发器之类的硬件组件。
[0086]
如图16所示,装置1600可以包括:确定模块1610,被配置为基于待交织的多个比特的比特数目,确定用于交织多个比特的交织阵列的大小;分组模块1620,被配置为基于交织阵列的大小,将多个比特划分为多个子集;写入模块1630,被配置为将多个子集分别写入到交织阵列中;以及读出单元1640,被配置为以预定顺序从交织阵列中读出写入的多个比特。
[0087]
出于清楚的目的,在图16中没有示出装置1600的某些可选模块。然而,应当理解,上文参考图3-10所描述的各个特征同样适用于装置1600。而且,装置1600的各个模块可以是硬件模块,也可以是软件模块。例如,在某些实施例中,装置1600可以部分或者全部利用软件和/或固件来实现,例如被实现为包含在计算机可读介质上的计算机程序产品。备选地或附加地,装置1600可以部分或者全部基于硬件来实现,例如被实现为集成电路(IC)、专用集成电路(ASIC)、片上系统(SOC)、现场可编程门阵列(FPGA)等。本公开的范围在此方面不受限制。
[0088]
图17示出了适合实现本公开的实施例的通信设备1700的框图。设备1700可以用来实现本公开的实施例中的发送设备或者接收设备,例如图1所示的网络设备101、或者终端设备111或112。
[0089]
如图17中的示例所示,设备1700包括处理器1710。处理器1710控制设备1700的操作和功能。例如,在某些实施例中,处理器1710可以借助于与其耦合的存储器1720中所存储的指令1730来执行各种 操作。存储器1720可以是适用于本地技术环境的任何合适的类型,并且可以利用任何合适的数据存储技术来实现,包括但不限于基于半导体的存储器件、磁存储器件和系统、光存储器件和系统。尽管图17中仅仅示出了一个存储器单元,但是在设备1700中可以有多个物理不同的存储器单元。
[0090]
处理器1710可以是适用于本地技术环境的任何合适的类型,并且可以包括但不限于通用计算机、专用计算机、微控制器、数字信号控制器(DSP)以及基于控制器的多核控制器架构中的一个或多个核。设备1700也可以包括多个处理器1710。处理器1710还可以与收发器1740耦合,收发器1740可以借助于一个或多个天线1750和/或其他部件来实现信息的接收和发送。
[0091]
根据本公开的实施例,处理器1710和存储器1720可以配合操作,以实现上文参考图3-4和图7-8描述的方法300、400、700和/或800。将会理解,上文描述的所有特征均适用于设备1700,在此不再赘述。
[0092]
一般而言,本公开的各种示例实施例可以在硬件或专用电路、软件、逻辑,或其任何组合中实施。某些方面可以在硬件中实施,而其他方面可以在可以由控制器、微处理器或其他计算设备执行的固件或软件中实施。当本公开的实施例的各方面被图示或描述为框图、流程图或使用某些其他图形表示时,将理解此处描述的方框、装置、系统、技术或方法可以作为非限制性的示例在硬件、软件、固件、专用电路或逻辑、通用硬件或控制器或其他计算设备,或其某些组合中实施。
[0093]
作为示例,本公开的实施例也可以在机器可执行指令的上下文中被描述,机器可执行指令诸如包括在目标的真实或者虚拟处理器上的器件中执行的程序模块中。一般而言,程序模块包括例程、程序、库、对象、类、组件、数据结构等,其执行特定的任务或者实现特定的抽象数据结构。在各实施例中,程序模块的功能可以在所描述的程序模块之间合并或者分割。用于程序模块的机器可执行指令可以在本地或者分布式设备内执行。在分布式设备中,程序模块可以位于本地和远程存储介质二者中。
[0094]
用于实现本公开的方法的计算机程序代码可以用一种或多种编程语言编写。这些计算机程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程的数据处理装置的处理器,使得程序代码在被计算机或其他可编程的数据处理装置执行的时候,引起在流程图和/或框图中规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在计算机上、部分在计算机上、作为独立的软件包、部分在计算机上且部分在远程计算机上或完全在远程计算机或服务器上执行。
[0095]
在本公开的上下文中,机器可读介质可以是包含或存储用于或有关于指令执行系统、装置或设备的程序的任何有形介质。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读存储介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁的、光学的、电磁的、红外的或半导体系统、装置或设备,或其任意合适的组合。机器可读存储介质的更详细示例包括带有一根或多根导线的电气连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存储存取器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光存储设备、磁存储设备,或其任意合适的组合。
[0096]
另外,尽管操作以特定顺序被描绘,但这并不应该理解为要求此类操作以示出的特定顺序或以相继顺序完成,或者执行所有图示的操作以获取期望结果。在某些情况下,多任务或并行处理会是有益的。同样地,尽管上述讨论包含了某些特定的实施细节,但这并不应解释为限制任何发明或权利要求的范围,而应解释为对可以针对特定发明的特定实施例的描述。本说明书中在分开的实施例的上下文中描述的某些特征也可以整合实施在单个实施例中。反之,在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以分离地在多个实施例或在任意合适的子组合中实施。
[0097]
尽管已经以特定于结构特征和/或方法动作的语言描述了主题,但是应当理解,所附权利要求中限定的主题并不限于上文描述的特定特征或动作。相反,上文描述的特定特征和动作是作为实现权利要求的示例形式而被公开的。

权利要求书

[权利要求 1]
一种用于在无线通信系统中交织数据的方法,包括: 基于待交织的多个比特的比特数目,确定用于交织所述多个比特的交织阵列的大小,其中所述交织阵列的行数为H并且列数为2H-1; 基于所述交织阵列的所述大小,将所述多个比特划分为多个子集,使得所述多个子集中的第i个子集至多包括2(H-1-i)+1个连续比特,其中i为小于H的非负整数; 将所述多个子集分别写入到所述交织阵列中,其中针对所述第i个子集: 将所述第i个子集中的首个比特写入所述交织阵列中的第i行第H-1列的位置y(i,H-1)处,并且 将所述首个比特的后续比特依次写入所述第i行的后续行中,其中在第r行处用于写入所述后续比特的至少两个位置包括y(r,H-1-(r-i))和y(r,H-1+(r-i));以及 从所述交织阵列中按列依次读出写入的所述多个比特。
[权利要求 2]
根据权利要求1所述的方法,其中所述多个比特的所述比特数目为N,并且确定所述交织阵列的所述大小包括: 确定所述交织阵列的所述行数H,使得H为满足H 2≥N的最小整数。
[权利要求 3]
根据权利要求1所述的方法,其中所述交织阵列中用于写入所述多个比特的区域构成等腰三角形,所述等腰三角形的高度为H并且底边的长度为2H-1。
[权利要求 4]
根据权利要求1所述的方法,其中所述第i个子集中的所述后续比特包括第一比特和紧跟所述第一比特的第二比特,所述第一比特和所述第二比特要被写入到所述交织阵列的所述第r行中,并且将所述首个比特的后续比特依次写入所述第i行的后续行中包括: 将所述第一比特写入到位置y(r,H-1-(r-i))处,并且将所述第二比特写入到位置y(r,H-1+(r-i))处;或者 将所述第二比特写入到位置y(r,H-1-(r-i))处,并且将所述第一比特写入到位置y(r,H-1+(r-i))处。
[权利要求 5]
根据权利要求1所述的方法,其中将所述多个子集分别写入到所述交织阵列中还包括: 将所述多个子集并发地写入到所述交织阵列中。
[权利要求 6]
根据权利要求1所述的方法,其中从所述交织阵列中按列依次读出写入的所述多个比特包括: 响应于针对所述交织阵列中的预定列的写入完成,从所述预定列起逐列依次读出写入的所述多个比特。
[权利要求 7]
一种用于在无线通信系统中交织数据的方法,包括: 基于待交织的多个比特的比特数目,确定用于交织所述多个比特的交织阵列的大小,其中所述交织阵列的行数和列数均为H; 基于所述交织阵列的所述大小,将所述多个比特划分为多个子集,使得所述多个子集中的第i个子集至多包括2(H-2i)-1个连续比特,其中i为小于H/2的非负整数; 将所述多个子集分别写入到所述交织阵列中,其中针对所述第i个子集: 将所述第i个子集中的首个比特写入所述交织阵列中行索引和列索引均为i的位置处, 通过相对于所述位置交替地递增行索引和列索引来确定用于写入所述首个比特的后续比特的至少一个位置,并且 将所述后续比特依次写入确定的所述至少一个位置中;以及从所述交织阵列的预定位置起,以相对于所述预定位置交替地递减行索引和递增列索引的方式,从所述交织阵列中读出写入的所述多个比特。
[权利要求 8]
根据权利要求7所述的方法,其中所述多个比特的所述比特数目为N,并且确定所述交织阵列的所述大小包括: 确定所述交织阵列的所述行数H,使得H为满足 的最小整数。
[权利要求 9]
根据权利要求7所述的方法,其中所述交织阵列中用于写入所述多个比特的区域构成等腰直角三角形,所述等腰直角三角形的腰长为H。
[权利要求 10]
根据权利要求7所述的方法,其中所述第i个子集中的所述后续比特包括紧跟所述首个比特的第一比特和紧跟所述第一比特的第二比特,并且确定用于写入所述后续比特的所述至少一个位置包括: 确定用于写入所述第一比特的第一位置,使得所述第一位置的行索引为(i+1)并且所述第一位置的列索引为i;以及 确定用于写入所述第二比特的第二位置,使得所述第二位置的列索引为(i+1)并且所述第二位置的行索引为i。
[权利要求 11]
根据权利要求10所述的方法,其中所述第i个子集中的所述后续比特还包括紧跟所述第二比特的第三比特和紧跟所述第三比特的第四比特,并且确定用于写入所述后续比特的所述至少一个位置还包括: 确定用于写入所述第三比特的第三位置,使得所述第三位置的行索引为(i+2)并且所述第三位置的列索引为i;以及 确定用于写入所述第四比特的第四位置,使得所述第四位置的列索引为(i+2)并且所述第四位置的行索引为i。
[权利要求 12]
根据权利要求7所述的方法,其中将所述多个子集分别写入到所述交织阵列中还包括: 将所述多个子集并发地写入到所述交织阵列中。
[权利要求 13]
根据权利要求7所述的方法,其中从所述交织阵列中读出写入的所述多个比特包括: 响应于针对预定位置的写入完成,从所述预定位置起以相对于所述预定位置交替地递减行索引和递增列索引的方式,从所述交织阵列中读出写入的所述多个比特。
[权利要求 14]
一种用于在无线通信系统中交织数据的设备,包括: 处理器;以及 存储器,所述存储器存储有指令,所述指令在被所述处理器执行 时使所述设备执行根据权利要求1-6中的任一项所述的方法。
[权利要求 15]
一种用于在无线通信系统中交织数据的设备,包括: 处理器;以及 存储器,所述存储器存储有指令,所述指令在被所述处理器执行时使所述设备执行根据权利要求7-13中的任一项所述的方法。
[权利要求 16]
一种计算机可读存储介质,其包括机器可执行指令,所述机器可执行指令在由设备执行时使所述设备执行根据权利要求1-6中的任一项所述的方法。
[权利要求 17]
一种计算机可读存储介质,其包括机器可执行指令,所述机器可执行指令在由设备执行时使所述设备执行根据权利要求7-13中的任一项所述的方法。

附图

[ 图 1A]  
[ 图 1B]  
[ 图 2]  
[ 图 3]  
[ 图 4]  
[ 图 5]  
[ 图 6]  
[ 图 7]  
[ 图 8]  
[ 图 9]  
[ 图 10]  
[ 图 11]  
[ 图 12]  
[ 图 13]  
[ 图 14]  
[ 图 15]  
[ 图 16]  
[ 图 17]