專利名稱：一種解速率匹配方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動通信領(lǐng)域，特別是涉及一種第三代移動通信長期演進(jìn)系統(tǒng)(簡稱 3G LTE)解速率匹配方法及裝置。
背景技術(shù)：
在移動通信系統(tǒng)的上行鏈路中，傳輸信道的編碼復(fù)用處理主要包括CRC附加 (Cyclic Redundancy Code循環(huán)冗余校驗碼)、信道編碼、速率匹配、交織和傳輸信道復(fù)用等步驟。傳輸信道的數(shù)據(jù)以一個傳輸塊為單位。由于傳輸塊可大可小，而turbo編碼器對編碼碼塊的長度有一定范圍的限制，因此傳輸塊要對大于turbo編碼最大長度的傳輸塊進(jìn)行碼塊分割，分割長度見3GPP協(xié)議TS36. 212表5. 1. 3-3,并在分割后的第一個碼塊的頭部添加適當(dāng)數(shù)量的虛比特來滿足碼塊分割要求，而卷積編碼則不用進(jìn)行碼塊分割；傳輸信道編碼復(fù)用處理過程一般包括以下步驟1、對傳輸塊附加CRC;2、對傳輸塊進(jìn)行碼塊分割，對分割后的每個碼塊附加CRC ；3、對每個碼塊進(jìn)行信道編碼，信道編碼為卷積編碼或者Turbo編碼，經(jīng)過編碼后的數(shù)據(jù)分為3路數(shù)據(jù)輸出；4、對信道編碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行速率匹配。速率匹配的目的在于使編碼后的比特數(shù)量滿足分配的專用物理信道多能承載的比特數(shù)量。3GPP協(xié)議TS36. 212規(guī)定的速率匹配包括子塊交織、比特收集和比特選擇與修剪，如

圖1所示，子塊交織是用3個塊交織器進(jìn)行交織，交織器輸入分別表示為dk(°)、dk(1)和 dk(2)，輸出分別表示為vk(°)、vk(1)和vk(2)；當(dāng)子塊長度不滿足塊交織器的總長度時還需要在每個子塊的前面添加適當(dāng)?shù)奶摫忍睾笤俳豢?；交織后需要?個子塊進(jìn)行比特收集并將其合并成一個數(shù)據(jù)塊之后對這個數(shù)據(jù)塊進(jìn)行比特選擇和修剪，在選擇和修剪中首先要判斷這個比特是否為虛比特，如果是就去掉此虛比特，然后根據(jù)分配給這個子塊的物理信道比特數(shù)量進(jìn)行重復(fù)Otepeated)或者打孔(Punctured)操作。根據(jù)3GPP協(xié)議TS36. 2125. 1. 4，速率匹配中的交織算法包括設(shè)定CHbhck =32是矩陣的列數(shù)，矩陣列序號表示為0，1，2，. . . Alock-I。確定矩陣的行數(shù)，通過尋找最小的整數(shù)滿足D<(R^bblockx^bbhck)這個矩形的矩陣的行序號表示為0，1，2，. . . ,Rlumock^。假如(IkChcl^ D，那么要添加=hck XCHhdc-D)個盧比特，如yk =
<NULL>, k = 0，1，. . .，Nd-I。那么將輸入的比特序列表示為趕k = 0，1，. . .，D-1，
υ ，
將這些數(shù)據(jù)從0行0列開始按行寫入)矩陣對Turbo編碼與卷積編碼不同編碼方式，交織中采取不同的操作
5
1)對于 iTurbo 編碼4。)和根據(jù)3GPP TS 36. 212 5. 1. 4中表5. 1. 4-1的模式〈力)‘“..⑶·…完成列間交換。這里P(j)是原始的第j個被交換列的原始的位置。通過列間交換后，列間交換的塊交織器的輸出是從列間交換的矩陣一列一列的輸出。經(jīng)過了子塊交織后的比特表示為#，#，《，··_，嚙-！，這里對應(yīng)yP(o)，Vl 對應(yīng) 。)+恐_…并且
Kn 二 {^subblock x ^Iubblock )。對于42).經(jīng)過子塊交織后的數(shù)據(jù)表示為vP，1^，…，喘這里ν丨2)=>VW并且
P
V ν
RTC
1^subblock
+ Ciubbiock χ (k mod R^bblock)+1
J
mod ^Tn
11
/Iv 2)對于卷積編碼
根據(jù)3GPP TS 36.212 5. 1. 4中表5. 1. 4-2的模式〈叫力蚪，^^,丨完成列間交換。這里P(j)是原始的第j個被交換列的原始的位置。通過列間交換后，列間交換的 {^ubblock xC^jZocA:)矢巨陣等塊交織器的輸出是從列間交換的(《l/trfxC泛矩陣一列一列的輸出。經(jīng)過了子塊交織后的比特表示為WM'K1,.·.，嗌-i，這里#對應(yīng)yP((l)，Vl 對應(yīng)…并且
Kjj = [^subblock X ^ubblock ) Q在移動通信系統(tǒng)的下行鏈路中，接收端則需要對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行解速率匹配， 解速率匹配過程與速率匹配過程相對應(yīng)，是其逆過程。現(xiàn)有技術(shù)中國專利申請?zhí)?0081023^37. 6公開了一種解速率匹配方法，計算出在碼塊分割和子塊交織時添加的虛比特的位置，然后再將碼塊分割和子塊交織時添加的虛比特添加到接收的數(shù)據(jù)中，最后對添加的虛比特數(shù)據(jù)按照速率匹配的逆過程進(jìn)行解速率匹配。由于卷積碼與turbo碼編碼方式的不同，現(xiàn)有的turbo編碼的解速率匹配方法步驟，如圖2所示，具體實現(xiàn)步驟如下在進(jìn)行步驟1之前需要根據(jù)傳輸塊的大小，按照碼塊分割的方式計算出每個碼塊的大小和在碼塊分割時添加的虛比特個數(shù)；計算子塊交織時添加的虛比特個數(shù)；根據(jù)上面前面中計算出的每個子塊的大小個數(shù)在碼塊分割和子塊交織時添加虛比特的總和按照子塊交織和比特收集的方式計算出虛比特的位置；按照虛比特的位置將在碼塊分割和子塊交織時添加的虛比特插入到接收數(shù)據(jù)中去；根據(jù)每個碼塊物理信道的比特數(shù)量和碼塊的實際長度進(jìn)行解重復(fù)(對重復(fù)的數(shù)據(jù)采用丟棄或合并操作)或者解打孔(對被打掉的數(shù)據(jù)采用填補操作)過程；若為重傳合并的情況，將當(dāng)前編碼塊的解重復(fù)解打孔后的數(shù)據(jù)需要和上一次接收的該編碼塊的解重復(fù)解打孔的數(shù)據(jù)進(jìn)行合并，否則直接進(jìn)行第4步操作；按照比特收集的方式進(jìn)行解比特收集。由于此過程與比特收集互為逆過程，所以需要將碼塊分為3個子塊進(jìn)行；對3個子塊分別進(jìn)行子塊解交織，然后去掉子塊交織中添加的虛比特。現(xiàn)有的卷積碼的解速率匹配方法步驟與上述turbo碼的解速率匹配方法基本類似，但是由于卷積碼不需要進(jìn)行碼塊分割，故不需要對其進(jìn)行碼塊分割時的虛比特填充操作，也不用計算碼塊分割中虛比特的個數(shù)和位置。以上方法可以通過以下裝置進(jìn)行實現(xiàn)，如圖3所示，包括接口模塊對參數(shù)寄存器、數(shù)據(jù)存儲器的訪問，并在運算結(jié)束時產(chǎn)生中斷送出；解重復(fù)解打孔模塊完成解重復(fù)解打孔操作；重傳合并模塊判斷是否進(jìn)行重傳合并，進(jìn)行重傳合并操作；解比特收集解交織模塊完成解比特收集和解交織操作四個存儲器，分別為存儲器1 用于存儲接口模塊接收的數(shù)據(jù)，并供解重復(fù)解打孔模塊使用；存儲器2 用于存儲解重復(fù)解打孔處理過的數(shù)據(jù)，并供重傳合并模塊使用；存儲器3 用于存儲用于重傳合并的上一次數(shù)據(jù)；存儲器4 用于存儲輸出數(shù)據(jù)。由上可知，現(xiàn)有的解速率匹配的實現(xiàn)方法或裝置存在的問題在于直接采用交織公式算法，每次只能計算出一個交織地址，從而每次只能處理一個數(shù)據(jù)，使得實現(xiàn)方法效率低下；在解重復(fù)解打孔后進(jìn)行重傳數(shù)據(jù)的合并，需要單獨為上一次接收的當(dāng)前編碼塊的解重復(fù)解打孔的數(shù)據(jù)單獨分配一個存儲器，加大了存儲器開銷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所解決的技術(shù)問題在于提供一種解速率匹配方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中存儲器開銷大、處理效率低下的問題。為解決以上問題，本發(fā)明提出一種解速率匹配方法，如圖4所示，包括201、判斷是否重傳合并。若是，則將上一次解交織的數(shù)據(jù)寫入存儲器3，若不需要， 則直接進(jìn)行步驟202 ；202、對接收數(shù)據(jù)進(jìn)行解重復(fù)解打孔；203、進(jìn)行解比特收集；204、對解比特收集后的數(shù)據(jù)進(jìn)行解交織。205、判斷是否需要重傳合并，若是，則執(zhí)行206，若否則執(zhí)行207 ；206、將解子塊交織后的數(shù)據(jù)與當(dāng)前編碼塊上次接收的解子塊交織后的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)合并后寫入存儲器3，操作結(jié)束；207、直接將交織后的數(shù)據(jù)寫入存儲器3，操作結(jié)束。優(yōu)選地，所述步驟202對接收數(shù)據(jù)進(jìn)行解重復(fù)解打孔為并行操作，具體包括202-1 分配P_NUM個交織器單元；
202-2 根據(jù)P_NUM個交織器單元的輸入地址(交織后的地址)并行計算子塊交織前的地址；1、對于Turbo編碼方式，在計算期間需要判斷kn的大??；如果kn < KJU交織前的地址 ML·) = P、p人kn)Xblock χ P2(Io1) ·,如果kn彡Κπ，則判斷kn的奇偶；如果kn 為奇數(shù)，則交織前的地址^"O) = P(Mkn))+ CZblock χ P2(kn)；如果kn為偶數(shù)，判斷I^Mk^ + C^dXpAknj + l是否小于Κπ，若是， 則交織前的地址πβη^ρ^Χ^χP1(L)M，若否，則交織前的地址
<kn)=P (P1 (L·)) + C^bblock χ P2 {kn) + \-Κη-,2、對于卷積編碼方式，則交織前的地址= P(Mkn))+ C^bbloclc χ P2(L)；對于第1個交織器kn = k0+n X P_NUM對于第2 個交織器kn = k0+l+nXP_NUM對于第3 個交織器kn = k0+2+n X P_NUM......對于第P_NUM 個交織器kn = k0+P_NUM-l+n X P_NUM其中，P_NUM表示并行交織器的個數(shù)，其值為[1，ΚΠ]，優(yōu)選取值2U， O^u^ Iog2Kn ;ΚΠ表示交織子矩陣的大??；η表示第η次并行計算P_NUM個交織器
Jcn
交織后的地址，取值范圍為0，1，…，P γ—-1 ;kn表示交織后的地址，以P_NUM為增
量P GO表示交織后的地址1^相對應(yīng)的交織前的輸入數(shù)據(jù)的地址；C^zmat表示交織子矩陣的列數(shù)；表示交織子矩陣的行數(shù)；Pl(kn)和P2GO是1^的函數(shù)，其值分別
為pm=，表示在子交織矩陣中k位置前所有的整數(shù)行數(shù)，丨表示向下取整；
_ ^subblock」L」
蘆(fe) = (femodi^Wrf)，表示在子交織矩陣中k位置所在的列數(shù)，mod表示求余運算； P(P1GO)表示與交織后的列序號P1 (k)對應(yīng)的原始列序號；202-3:判斷子塊交織前地址是否為虛比特數(shù)據(jù)，若是就插入零，否則，在該位置補上接收數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，所述步驟204為并行操作，包括204-1 三路數(shù)據(jù)支路分別分配P_NUM個交織器單元；204-2 根據(jù)P_NUM個交織器的輸入地址(交織后的地址)并行計算對應(yīng)的交織前的地址；Turbo編碼方式對于系統(tǒng)數(shù)據(jù)，則交織前的地址-ML·、= P{p,{L·)) +C^bblock χ P2(L)；對于第一路校驗數(shù)據(jù)，則交織前的地址-Mkr) = P {Pl(L·)) +C^bblockX p2(kn)；對于第二路校驗數(shù)據(jù)，判斷++ 1是否小于Kn，若是，則交織前的地址<kn)=P(Mk確+ C:hekxp2(L) + l，若否，則交織前的地址 π(^=Ρ(Ρι(^) + Clcubblock χ p2(fc)+ 1- Kn ；
卷積編碼方式，則三路數(shù)據(jù)的交織前的地址雙(衂=P(Mkn))+ C^bbhck X P2(Ic)；其中，P_NUM表示并行交織器的個數(shù)，其值為[l，Kn]，優(yōu)選取值2U， O^u^ Iog2Kn ;Kn表示交織子矩陣的大??；n表示第n次并行計算P_NUM個交織器
交織后的地址，取值范圍為0，1，…，
權(quán)利要求
1.一種解速率匹配方法，其特征在于，包括201、判斷是否重傳合并，若是，則將上一次解交織的數(shù)據(jù)寫入存儲器3，若不需要，則直接進(jìn)行步驟202 ；202、對接收數(shù)據(jù)進(jìn)行解重復(fù)解打孔；203、進(jìn)行解比特收集；204、對解比特收集后的數(shù)據(jù)進(jìn)行解交織；205、判斷是否需要重傳合并，若是，則執(zhí)行206，若否則執(zhí)行207；206、將解子塊交織后的數(shù)據(jù)與當(dāng)前編碼塊上次接收的解子塊交織后的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)合并后寫入存儲器3，操作結(jié)束；207、直接將交織后的數(shù)據(jù)寫入存儲器3，操作結(jié)束。
2.如權(quán)利要求1所述解速率匹配方法，其特征在于，所述步驟202對接收數(shù)據(jù)進(jìn)行解重復(fù)解打孔為并行操作，包括202-1 分配P_NUM個交織器單元；202-2 根據(jù)P_NUM個交織器單元的輸入地址(交織后的地址)并行計算子塊交織前的地址；對于Turbo編碼方式，在計算期間需要判斷kn的大??；如果kn < Kn則交織前的地址
3.如權(quán)利要求1所述解速率匹配方法，其特征在于，所述步驟204為并行操作，包括 204-1 三路數(shù)據(jù)支路分別分mP_NUM個交織器單元；204-2 根據(jù)P_NUM個交織器的輸入地址(交織后的地址)并行計算對應(yīng)的交織前的地址；若Turbo編碼方式對于系統(tǒng)數(shù)據(jù)，則交織前的地址ML·、= P(Pl(L·))+ CTbblock ΧPiikn)； 對于第一路校驗數(shù)據(jù)，則交織前的地址-ML·) - P [p^kn)) +C^bblockX p2(k )； 對于第二路校驗數(shù)據(jù)，判斷二。ckxP2(Jo1)M是否小于Κπ，若是， 則交織前的地址響！^喊+。=;p2(kn) + l，若否，則交織前的地址 ^kn)=P(Pl(L·)) +C^bblock Xp2(kn) + l-Kn ；若卷積編碼方式，則三路數(shù)據(jù)的交織前的地址對蚴= P(ML)Xbhck χ P2(L)； 對于第1個交織器kn = k0+nXP_NUM 對于第2個交織器kn = k0+l+nXP_NUM 對于第3個交織器kn = k0+2+nXP_NUM對于第 P_NUM 個交織器:kn = k0+P_NUM-l+nXP_NUM其中，P_NUM表示并行交織器的個數(shù)，其值為[1，ΚΠ] ;ΚΠ表示交織子矩陣的大小；11表Jcn示第η次并行計算P_NUM個交織器交織后的地址，取值范圍為0，1，...，p NUN_1·，、轟示交織后的地址，以P_NUM為增量；π (kn)表示交織后的地址kn相對應(yīng)的交織前的輸入數(shù)據(jù)的地址示交織子矩陣的列數(shù)；凡 1_表示交織子矩陣的行數(shù)；Pl(kn)和P2GOJrn是1^的函數(shù)，其值分別為^(^0 二，表示在子交織矩陣中k位置前所有的整數(shù)行一 subblock _數(shù)，[_」表示向下取整；MW =…modCj，表示在子交織矩陣中k位置所在的列數(shù)，mod表示求余運算；P(P1GO)表示與交織后的列序號P1 (k)對應(yīng)的原始列序號； 204-3 三路數(shù)據(jù)分別根據(jù)計算的地址進(jìn)行P_NUM路并行解交織操作。
4. 一種解速率匹配裝置，包括接口模塊該模塊完成外部對參數(shù)寄存器、數(shù)據(jù)存儲器的訪問，并在運算結(jié)束時產(chǎn)生中斷送出；解重復(fù)解打孔模塊完成解重復(fù)解打孔操作；將接收數(shù)據(jù)的地址轉(zhuǎn)化為子塊交織前地址，判斷子塊交織前地址是否為虛比特數(shù)據(jù)，若是就插入零，否則，在該位置補上接收數(shù)據(jù)；解比特收集解交織模塊完成解比特收集和解交織操作，分成三條數(shù)據(jù)支路，并分別進(jìn)行解交織操作；重傳合并模塊判斷是否重傳合并，若需要重傳合并，將上一次解交織后數(shù)據(jù)寫入存儲器3，在本次解交織進(jìn)行時將其讀出，與本次接收的解子塊交織后數(shù)據(jù)進(jìn)行合并，將合并后數(shù)據(jù)寫入存儲器3 ；三個存儲器，分別存儲用于分別存儲上述模塊的輸入和輸出數(shù)據(jù)，具體為 存儲器1用于存儲接口模塊接收的數(shù)據(jù)，并供解重復(fù)解打孔模塊使用； 存儲器2用于存儲解重復(fù)解打孔處理過的數(shù)據(jù)，并供解比特收集解交織模塊使用； 存儲器3用于存儲上一次解交織后的數(shù)據(jù)，供重傳合并模塊使用，存儲本次重傳合并數(shù)據(jù)作為輸出數(shù)據(jù)。
5.如權(quán)利要求4所述解速率匹配裝置，其特征在于，所述解重復(fù)解打孔模塊并行實現(xiàn)解重復(fù)解打孔操作，對重復(fù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行采用丟棄或合并操作，對打孔的數(shù)據(jù)采取填補操作。
6.如權(quán)利要求4所述解速率匹配裝置，其特征在于，所述解比特收集解交織模塊實現(xiàn)解比特收集操作，將解重復(fù)解打孔后的數(shù)據(jù)分為三路數(shù)據(jù)，并行實現(xiàn)解交織操作，將解比特收集的數(shù)據(jù)恢復(fù)為編碼前的順序。
全文摘要
本發(fā)明提供一種第三代移動通信長期演進(jìn)系統(tǒng)解速率匹配方法及裝置，所述方法首先判斷是否進(jìn)行重傳合并，若是則將上一次解交織的數(shù)據(jù)寫入存儲器3再進(jìn)行解重復(fù)解打孔，否則直接對接收數(shù)據(jù)進(jìn)行解重復(fù)解打孔，其次分別對解比特收集分出的三路數(shù)據(jù)進(jìn)行解交織，若進(jìn)行重傳合并操作，則將存儲器3中的數(shù)據(jù)讀出與本次解交織的數(shù)據(jù)進(jìn)行合并，并再次寫入存儲器3，否則將本次解交織的數(shù)據(jù)寫入存儲器3中；并提供了相應(yīng)裝置；本發(fā)明中將單獨分配用于存儲解重復(fù)解打孔數(shù)據(jù)的存儲器刪除，并將重傳合并延后進(jìn)行，使得存儲器3共用，從而節(jié)省了一塊存儲器，減少了硬件資源；并進(jìn)而每次能同時計算P_NUM個地址，處理效率提高了P_NUM倍。
文檔編號H04L1/00GK102447521SQ20101050020
公開日2012年5月9日 申請日期2010年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月30日
發(fā)明者徐翼, 朱志輝, 王明耀, 黃良明 申請人:重慶重郵信科通信技術(shù)有限公司