[发明专利]一种自适应三维度信息的符号交织和解交织方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种自适应三维度信息的符号交织和解交织方法及装置，属于无线通信系统技术领域。

背景技术

在通信系统中，由于噪声、信道衰落等原因，信号在传输过程中会产生错误。利用信道编码对信号进行相应的处理，可使系统具有一定的纠错能力和抗干扰能力。然而在多径衰落及快变信道条件下，比特差错经常成串发生，针对这种情况，仅能检测单个差错和不太长的差错串的信道编码总是表现得心有余而力不足。为了克服这一困难，人们经常将信道编码和交织技术结合起来，即对已编码的信号按一定规则重新排列，从而长串错误离散化，同时利用前向纠错码来纠正离散性错误，提高整个通信系统的可靠性。

IEEE 802.11n结合多输入多输出(Multiple Input Multiple Output，MIMO)和正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)技术，使无线传输质量和传输速率得到了极大地提高。在IEEE 802.11n和IEEE 802.11ac标准中均采用了交织技术来提高信道的抗突发错误能力。但在同一带宽、不同空间数据流数和调制方式下，采用同一交织深度的基于带宽的交织方法未能充分发挥交织方提升性能增益的能力，其主要原因包括：1)不同的空间数据流数，其等效信道衰落状况不同；2)不同的空间数据流数和不同的调制阶数下，一个OFDM符号来自的低密度奇偶校验(Low Density Parity Check，LDPC)的码字数目也不同。对于后一个原因，无线通信系统要求突发性错误能够离散到尽可能多的LDPC码字上，而且同一OFDM符号所能包含的LDPC码字数随着空间数据流数和调制阶数的增加而增加。同时，跨码字交织可进一步增加抗突发错误的能力。

本发明提出了一种自适应三维度信息的符号交织和解交织方法及装置，充分利用发送数据所采用的带宽、空间数据流数和调制方式的信息，在不增加信令开销及复杂度的前提下最大限度地发挥交织离散突发错误的作用，进一步改善系统性能。

发明内容

发明目的：为了离散并纠正突发性差错，改善移动通信的传输特性，本发明在发送端和接收端中利用物理层帧信令字段的带宽、空间数据流数和调制方式的信息计算交织深度，以实现自适应地符号交织和解交织。本发明设计的自适应交织方法充分利用原有信令字段中的上述三个信息，最大限度地发挥交织离散突发错误的作用。不但解决了传统的符号交织不能按照带宽、空间数据流数和调制方式自适应地进行交织处理，也解决了交织深度需要通过大量统计和仿真来获取的难题，可以较大限度的提高系统性能。

技术方案：一种自适应于带宽、空间数据流数和调制方式三维度信息的符号交织和解交织的方法，包括如下步骤：

步骤1：发送端根据发送数据所采用的带宽、空间数据流数和调制方式的信息计算交织深度，其计算公式为：

(公式1)

公式1中argmin{·}表示使得括号内取值最小的a_t的值，即交织深度N_SD为用户发送数据所采用带宽对应的每个OFDM符号所包含的星座调制符号数，N_BPSCS为用户发送数据所采用调制方式对应的每个空间流每个星座调制符号的比特数，N_SS为空间数据流数，L_CW为信道编码码字长度，N_SDN_BPSCS表示每个空间流每个OFDM符号的编码比特数，表示每个OFDM符号包含的码字数，|·|表示取绝对值，s.t表示满足，表示向上取整，M为N_SD的所有因子构成的集合；

步骤2：在交织模块，发送端根据步骤1中得到的交织深度，对发送数据以每个OFDM符号所包含的星座调制符号为交织基本数据块，将交织基本数据块按行写入方式排成一个D_TM行列矩阵，再按列读出完成交织处理，其中D_TM为交织深度，N_SD为用户发送数据所采用带宽对应的每个OFDM符号所包含的星座调制符号数；