無線通信系統中編碼和解碼的系統和方法
2023-08-13 06:26:26 3
專利名稱：無線通信系統中編碼和解碼的系統和方法
技術領域：
本申請一般涉及無線通信系統領域，更具體地，涉及特定通信信道中編 碼和解碼控制數據比特。
背景技術：
人們知道，在無線通信系統中，特定的業務信道用於如在基站或無線接 入點與無線通信設備之間的通信數據。人們也知道，為了無線通信設備準確
接收並解碼該業務信道，需要特定的信息。例如，在正交頻分多址(OFDMA) 系統中，使用控制信道，例如傳達信息的前向共享控制信道(F-SCCH)和 反向OFDM專用控制信道(R-ODCCH)，前向共享控制信道(F-SCCH )是 在能夠承載接入許可(grant)、指派消息以及與資源管理有關的其它消息的 前向鏈路中的信令信道，而反向OFDM專用控制信道(R-ODCCH)是在能 夠承載諸如資源請求和質量指示符之類的反向OFDMA控制信道消息的反 向鏈路中的信令信道。
本說明書和下面權利要求書中所用的術語"無線通信設備"意指任何能 夠與例如基站或無線接入點通信的設備。因此，術語"無線通信設備"包括 蜂窩電話型設備(公知的手持設備、行動電話機、移動手持設備、移動通信 設備等)、具有無線通信功能的個人數字助理(PDA)、智慧型電話機、具有無 線通信能力的計算設備(包括手持計算機、膝上型計算機甚至桌上型計算機 等)，但是不限於此。
應當理解，儘管這裡提供的許多示例和實施例參照了無線廣域網 (WWAN )，但是這裡描述的系統和方法也能夠應用於無線個域網(WPAN )、 無線區域網(WLAN)、無線城域網(WMAN)等。也應當理解，這樣的網 絡包括如在WWAN或WMAN中的一些類型的接入設備或如基站之類的基 礎結構，或者例如在WLAN中的接入點。因此應當理解，參考這些接入設 備/基礎結構是可互換的，參考其中一個不應當排除參考另一個，除非特別說 明或通過參考上下文得知是專用的。
發明內容
下面將給出如在超移動寬帶(UMB )系統中實施控制信道的系統和方法。 用於實施這裡描述的控制信道的信道結構的各方面能夠改善檢錯能力、降低 解碼複雜度、以及提高傳輸效率。在某些方面，通過使用較少的CRC比特 和不傳輸尾比特來提高傳輸效率。循環網格校驗和維特比解碼也能夠用於提 高效率並保持抬r錯能力。通過利用L個比特CRC的尾比特巻積編碼，能夠 降低這裡描述的實施例中的誤幀率(FER)。此外，由循環網格校驗提供的 檢錯能夠很好地補償CRC校驗。此外，能夠固定編碼器分組大小以方便解 碼。
一方面，給出了體現上述編碼技術的編碼器設計。依照需要，能夠將這 樣的編碼器設計併入到上行鏈路或下行鏈路發射器設計中。本發明的一個實 施例是一種信道編碼器，被配置為將M個數據比特編碼到信道上以用於進 一步調製。該信道編碼器包括第一循環冗餘校驗編碼塊，其被配置為接收該 M個數據比特、產生L個循環冗餘校驗比特、並將該L個循環冗餘校驗比 特增加到該M個數據比特中。該信道編碼器包括尾比特巻積編碼器，其耦 接到該第一循環冗餘校驗編碼塊，所述尾比特巻積編碼器被配置為使用尾比 特技術編碼該M+L個比特並產生輸出符號。該信道編碼器包括交錯器，耦 接到該尾比特巻積編碼器，所述交錯塊被配置為將該輸出符號交錯。以及序 列重複塊，其耦接到所述交錯器，所述序列重複塊被配置為向該輸出符號增 加重複序列。
另一方面，給出了體現上述解碼技術的解碼器設計。依照需要，能夠將 這樣的解碼器設計併入到上行鏈路或下行鏈路發射器設計中。本發明的 一個 實施例是一種信道解碼器，被配置為從控制信道中解碼解調製的輸出符號。 該信道解碼器包括序列去重複塊，其被配置為從解調製的輸出符號中除去重 復序列。該信道解碼器包括尾比特巻積解碼器，其與該解交錯塊相耦接，該 尾比特巻積解碼器被配置為解碼該輸出符號並產生數據比特。該信道解碼器 包括第一循環冗餘校驗循環冗餘校驗解碼塊，其耦接到該尾比特巻積解碼 器，該第一循環冗餘校驗解碼塊被配置為校驗該數據比特。以及該信道解碼 器包括有效負載產生塊，其耦接到該第一循環冗餘校驗解碼塊，該有效負載 產生塊被配置為產生有效負載數據比特。其它方面，給出了體現上述和下述各種技術的編碼信道信號的方法。本 發明的一個實施例是一種將信息比特編碼到控制信道上以用於進一步調製
的方法。該方法包括產生接收的有效負載數據比特的L個循環冗餘校驗比 特，將該L個循環冗餘校驗比特增加到該有效負載數據比特中，使用尾比特 技術由該L個循環冗餘校驗比特和該有效負載數據比特產生輸出符號，將該 輸出符號交錯以及重複該輸出符號的序列。
其它方面，給出了體現上述和下述各種技術的解碼信道信號的方法。本 發明的一個實施例是一種在控制信道上解碼解調製的輸出符號的方法。包括 從解調製的輸出符號中除去重複序列，將該輸出符號解交錯，使用尾比特巻 積解碼對該輸出符號進行解碼並產生數據比特，以及對該數據比特執行第一 循環冗餘校驗。
下面將在"具體實施方式
"部分中描述本發明的這些和其它特徵、方面 和實施例。
結合附圖來描述本發明的特徵、方面和實施例，其中
圖1是示出根據一個實施例的控制信道編碼器可以被配置為編碼用於 控制信道的信息比特的示例方法的圖2是示出根據另一個實施例的控制信道編碼器可以被配置為編碼用 於控制信道的信息比特的示例方法的圖3是示出根據又一個實施例的控制信道編碼器可以被配置為編碼用 於控制信道的信息比特的示例方法的圖4是示出根據又一個實施例的控制信道編碼器可以被配置為編碼用 於控制信道的信息比特的示例方法的圖5是示出根據又一個實施例的控制信道編碼器可以被配置為編碼用 於控制信道的信息比特的示例方法的圖6是示出根據一個實施例的控制信道解碼器可以被配置為解碼用於 控制信道的信息比特的示例方法的圖7是示出根據另一個實施例的控制信道解碼器可以被配置為解碼用 於控制信道的信息比特的示例方法的圖8是示出根據又一個實施例的控制信道解碼器可以被配置為解碼用於控制信道的信息比特的示例方法的圖9是示出根據又一個實施例的控制信道解碼器可以被配置為解碼用 於控制信道的信息比特的示例方法的圖10是示出根據又一個實施例的控制信道解碼器可以被配置為解碼用 於控制信道的信息比特的示例方法的圖11是示出根據一個實施例的控制信道編碼器可以編碼用於控制信道 的信息比特的示例的圖12是示出根據一個實施例的控制信道解碼器可以解碼用於控制信道 的信息比特的示例的圖13是示出詳述相對於利用16比特CRC的傳統尾比特巻積編碼算法 的誤幀率(FER)對信噪比Eb/No (dB)的仿真結果，圖2、 3、 7和8的實 施例的誤幀率(FER)對信噪比Eb/N。
(dB)的仿真結果的繪圖；以及
圖14是圖2、 3、 7和8的實施例的未檢驗出的錯誤概率對信噪比Eb/N0 (dB )的圖。
具體實施例方式
在以下描述和相關圖中，相同的參考標示用於相似的部件、操作等。
下面描述的實施例提供能夠有效發送信息比特的控制信道編碼和解碼。 這裡描述的各種實施例能夠使用與諸如BPSK、 QPSK或QAM之類的調製 方案結合的尾比特巻積編碼、序列重複、交錯、以及循環冗餘校驗(CRC)。 下面依照QPSK來總體描述這些實施例；但是，應當理解，這不排除使用其 它調製技術，只是為了簡便才這樣做。此外，在尾比特巻積編碼和調製之後， 根據實施的諸如CDMA或OFDM的空中接口標準可以進一步對調製的符號 進行變換以進行傳輸。例如，如可以利用或不利用多天線(多進多出 (MIMO))或波束成形，來將信號變換成OFDM副載波波形。
下述實施例的實施能夠得到具有減少開銷的符號的幀結構，其能夠產生 提高的性能和更有效的設計。此外，與傳統的解決方案相比，這樣的幀結構 能夠產生較低的發送功率或較低的信噪比(Eb/N0 )。
這裡描述的實施例能夠用於實施在超移動寬帶(UMB )系統中的各種控 制信道。因而，當實施這裡描述的實施例時，應當考慮特定信道的需求。此 外，應當理解，圖11中的編碼器和圖12中的解碼器，和這裡描述的所有實施例一樣，能夠以軟體、硬體或它們的結合來實現。圖l是示出根據一個實施例的控制信道編碼器可以被配置為編碼用於控制信道的信息數據比特的示例方法的圖。圖1描述的方法能夠實施於如UMB 系統中的前向鏈路或反向鏈路發射器中包括的編碼器上。例如，該編碼方法 能夠實施於編碼器上來產生控制信道，例如傳達信息的前向共享控制信道 (F-SCCH)和反向OFDM專用控制信道(R-ODCCH)，前向共享控制信道 (F-SCCH)是在能夠承載接入許可、分配消息以及與資源管理有關的其它 消息的前向鏈路中的信令信道，而反向OFDM專用控制信道(R-ODCCH) 是在能夠承載諸如資源請求和質量指示符之類的反向OFDMA控制信道消 息的反向鏈路中的信令信道。因此，這樣的編碼器能夠用於編碼如(F-SCCH 中的)資源管理消息的指示信息，該指示信息常常提供在可達25比特信息 的M比特有效負載之內。可以看出，編碼方法100可以包括操作102，其中能夠接收到包括有效 負載的數據比特，如25比特的指示符。儘管下述示例中通常使用25比特的 有效負載，但是應當理解，這裡描述的實施例不必限於25比特的有效負載， 比特數將依賴於具體實施的需要而定。在操作104，可產生CRC比特並將其 增加到來自操作102的數據比特中。可選地，在某些實施例中，編碼方法可 以進一步包括在操作112中將從操作104中輸出的符號加擾。在操作106, 尾比特巻積編碼算法可以用於編碼數據比特並產生輸出符號。在操作108， 可以對在操作106中產生的輸出符號進行交錯(interleave )。交錯是一種為了提高性能而以非鄰接方式安排數據的方式。交錯主要用 於數字數據傳輸技術，以免傳輸發生突發錯誤。這些錯誤覆寫一行中的多個 比特，但是很少出現。交錯用於解決此問題。所有數據和一些控制比特(與 交錯獨立)一起發送，能夠使得信道解碼器糾正一定數量的交錯的糾錯比特。 如果發生突發錯誤，並且交錯了多於此數量的比特，則不能正確解碼出碼字。 因此先將多個碼字或符號的比特交錯然後發送。這樣，突發錯誤僅影響每個 碼字中的可糾正數量的比特，因此解碼器能夠正確解碼出碼字。在交錯操作108後，在操作110可以處理該輸出符號，其中可以將該輸 出符號序列重複。在序列重複操作110中，可以將信道交錯器的輸出中的比 特的序列逐序列地重複必要多次。然後可以將在操作110中產生的輸出符號 轉發給操作114以進行調製。在操作114中，可以將輸出符號調製，如按照BPSK、 QPSK或QAM。在操作116中可以進一步將輸出符號調製，以用於 經由CDMA或OFDM進行傳輸。
圖2是示出根據另 一個實施例的控制信道編碼器(例如F-SCCH編碼器) 可以被配置為編碼用於控制信道的信息比特的示例編碼方法的圖。參照圖2， 在操作201,可以接收到可達25比特的M比特有效負載，並填充N個數據 比特，使得N+M等於25比特。在操作204,將這些數據比特通過操作204 中的CRC (如16比特CRC )編碼。在操作206,可以用尾比特巻積編碼器 將數據比特編碼成輸出符號。在操作208，通過傳統的修剪比特反向交錯器 (pruned bit reversal interleaver)將輸出符號進行交錯。在序列重複操作210 中，可以將信道交錯器的輸出中的比特序列逐序列地重複必要多次。然後可 以在操作214中調製輸出符號，如使用QPSK。儘管圖2中未示出，接著可 以發生進一步調製，以用於諸如CDMA或OFDM傳輸。
在操作204中的CRC編碼因此可以輸出41比特，然後可以對此輸出進 行操作206中的尾比特巻積編碼。應當理解，巻積編碼器將k比特輸入(此 例中k = 9 )轉換成n比特序列。這n比特序列或符號然後可以用於在接收機 中確定該k比特。因此，在塊206中執行的編碼效率比(R) ( R=k/n )是R=l/3。 在某些實施例中，巻積編碼發生器多項式可以是如八位字節的0557、 0663 和0711。
因此，應當理解，當實施圖2的方法時，不需要傳統系統中的尾比特， 從而提高了傳輸效率。在圖2的示例中，尾比特巻積編碼器的初始狀態應當 是產生的分組的最後K-l比特。
圖3是示出根據又一個實施例的控制信道編碼器(例如F-SCCH編碼器) 可以被配置為編碼用於控制信道的信息比特的示例編碼方法的圖。參照圖3， 在操作203a,可以將N比特CRC增加到可達例如21比特的M比特有效負 載中，使得N+M等於21比特。在操作203b，可以將4比特首部塊類型增 加到該數據比特中，以使得最後輸出是例如25比特。在操作204，可將該 25比特數據通過CRC (如16比特CRC )編碼。在操作206,可以用尾比特 巻積編碼器將數據比特編碼成輸出符號。在操作208，可例如通過傳統的修 剪比特反向交錯器將輸出符號進行交錯。在序列重複操作210中，可以將比 特序列逐序列地重複必要多次。然後可以在操作214中調製輸出符號，如使 用QPSK。儘管圖3中未示出，接著可以發生進一步調製，以用於諸如經由CDMA或OFDM進行傳輸。因此，相對於圖2的實施例，圖3的方法能夠提供增加的檢錯能力。一 般來說，用於圖2和3的實施例的CRC比特數可以降低到如15或16比特。 此外，如比特CRC—樣，可以保證對尾比特巻積編碼的檢錯能力。在UMB 系統中的CRC是依據24比特CRC的多項式。24比特CRC的多項式如下所述g(X) = X24+X23+X8+X"+X'4+X"+X'。+X7+X6+X5+X4+X3+X+1其中CRC長度將小於24,且24比特CRC的計算如上所述。然而，可 以只取前N比特的CRC加以傳送，而後面的比特可以丟棄。對第三圖的實 施例來說，N可以是從0到9的數目，相關的多項式可根據上述計算得出。有效負載的大小應當取決於塊類型。此外，可以固定編碼器分組大小以 便於解碼，並且如上所述，也可以使用加擾。圖4是示出根據又一個實施例的控制信道編碼器(例如R-ODCCH編碼 器)可以被配置為編碼用於控制信道的信息比特的示例編碼方法的圖。參照 圖4,在操作201，可以將N個比特填充到例如可達25比特的M比特有效 負載中，使得N+M等於25比特。在操作204,然後將這些數據比特通過操 作204中的CRC編碼器(如16比特CRC編碼器)編碼。在CRC編碼這些 比特之後，在操作212可使用加擾算法對該符號進行加擾。在操作206，可 以用尾比特巻積編碼器將數據比特編碼成輸出符號。在操作208，例如通過 傳統的修剪比特反向交錯器將輸出符號進行交錯。在序列重複操作210中， 可以將比特序列逐序列地重複必要多次。在重複了這些比特之後，可以在操 作214中調製該lt據，如使用QPSK。儘管圖4中未示出，接著可以發生進 一步調製，以用於經由諸如CDMA或OFDM傳輸。圖5是示出根據又一個實施例的控制信道編碼器(例如R-ODCCH編碼 器)可以被配置為編碼用於控制信道的信息比特的示例編碼方法的圖。參照 圖5,在搡作203a，可以將N比特CRC增加到可達22比特的M比特有效 負載中，使得N+M等於22比特。在操作203b,可以增加3比特首部塊類 型。接著在操作204，可將該25比特數據通過如16比特CRC進行編碼。在 操作212，可以將這些符號使用加擾算法進行加擾。在操作206，可以用尾 比特巻積編碼器將數據比特編碼成輸出符號。然後在操作208,例如通過修 剪比特反向交錯器可將輸出符號進行交錯。然後在操作210中捕獲的序列重複中，可以將比特序列逐序列地重複必要多次。然後可以在操作214中調製 輸出符號，如使用QPSK。儘管圖5中未示出，接著可以發生進一步調製， 以用於諸如經由CDMA或OFDM傳輸。
關於圖4和5的實施例，有效負載的大小可以取決於首部。此外，可以 固定分組大小以便於解碼。尾比特產生多項式可以是如八位字節的0557、 0664和0711。由於尾比特巻積解碼以及如15或16比特CRC，可以保證檢 錯能力。CRC多項式可以與上述的相同。此外，圖5的實施例的如可達5 比特CRC的附加多項式可以與上面所示相同。
圖6是示出根據一個實施例的控制信道解碼器可以被配置為解碼用於如 在F-SCCH或R-ODCCH中的控制信道的信息比特的示例解碼方法的圖。參 照圖6，首先在操作602中，例如可使用QPSK解調數據比特或符號。接著 在^t喿作606中，可以將來自操作602中的輸出符號中的重複序列除去。接著 在操作608中，可以將輸出解交錯(deinterleave )。例如，在操作608中可 以使用修剪比特反向解交錯算法來解交錯該符號。可選地，如果該符號是加 擾的，則在操作604中可將該符號解擾。接著，在操作610中，對符號的尾 比特巻積編碼進行解碼。在一個實施例中，可以通過維特比解碼和循環網格 校驗來執行該尾比特巻積解碼。
如下所述，尾比特巻積碼的網格是循環的。因此，通過校驗維特比解碼 器中的存活路徑的網格是否循環可以將解碼檢測為失敗或成功。因此，循環 網格校驗能夠提高檢錯能力，從而能夠將正常CRC比特數減少1。
然後將最後的數據比特進行CRC解碼。然後在操作620中，可以產生 有效負載數據比特。下面更詳細地描述各個實施例。
圖7是示出根據另一個實施例的控制信道解碼器可以被配置為解碼用於 如在F-SCCH或R-ODCCH中的控制信道的信息比特的示例解碼方法的圖。 在操作702中，例如可使用QPSK首先解調悽史據比特或符號。接著在操作 706中，可以將符號中的重複序列除去。在操作706中將重複的符號去除之 後，在操作708中，可以將剩下的符號解交錯。例如，在操作708中可以使 用修剪比特反向解交錯算法來解交錯該符號。接著，在操作710中，對符號 的尾比特巻積編碼進行解碼。在一個實施例中，可以使用維特比解碼和循環 網格校驗來執行該尾比特巻積解碼。例如，在一個實施例中，可以將維特比 解碼幀長度擴展到編碼器分組大小加a(k-l),其中a是3到大約5之間的數。在這樣的維特比解碼器中的所有初始狀態都可以被初始化為相同的概率。這 應當提供了與具有已知初始狀態的維特比解碼器幾乎一樣好的解碼性能，卻
具有較低的複雜度。然後在操作712中可將所得的數據比特進行CRC解碼。 然後在操作714中可將數據比特中的N比特填充除去，以產生有效負載 數據比特。
圖8是示出根據另一個實施例的控制信道解碼器可以被配置為解碼用於 如F-SCCH的控制信道的信息比特的示例解碼方法的圖。在操作702中，例 如可使用QPSK首先解調數據比特或符號。接著在操作706中，可以將符號 中的重複序列除去。在操作706中將重複的符號去除之後，在操作708中， 可以將剩下的符號解交錯。例如，在操作708中可以使用修剪比特反向解交 錯算法來解交錯該符號。接著，在操作710中，對符號的尾比特巻積編碼進 行解碼。在一個實施例中，可以使用如上所述的維特比解碼和循環網格校驗 來執行尾比特巻積解碼。接著該方法可進行到操作712，其中可將所得的數 據比特進行CRC解碼。在操作712中的CRC解碼器後，在操作716中，可 以從數據比特中提取出如4比特塊首部類型的塊首部類型。然後在操作718 中，可使用第二CRC算法校驗該數據比特，其中該第二CRC算法的形式可 以取決於操作716中提取出的塊類型。操作718可以解碼該信息比特並產生 有效負載。
圖9是示出根據另一個實施例的控制信道解碼器可以被配置為解碼用於 如R-ODCCH的控制信道的信息比特的示例解碼方法的圖。在操作702中， 例如可使用QPSK首先解調數據比特或符號。在操作702中的解調製後，在 操作706中，接著可以將符號中的重複序列除去。在操作706後，在操作708 中，可以將剩下的符號解交錯。例如，在操作708中可以使用修剪比特反向 解交錯算法來解交錯該符號。接著，在操作710中，可對符號的尾比特巻積 編碼進行解碼。在一個實施例中，可以使用維特比解碼和循環網格校驗來執 行該尾比特巻積解碼。可選地，如果輸出符號是加擾的，則可以將輸出符號 經過解擾器處理並在操作704中可將輸出符號解擾。然後在操作712中可將 操作704或操作710的結果數據比特進行CRC解碼。在操作714，將數據比 特中的任意N比特填充去除。
圖10是示出根據另一個實施例的控制信道解碼器可以被配置為解碼用 於如R-ODCCH的控制信道的信息比特的示例解碼方法的圖。在操作702中，例如可使用QPSK首先解調數據比特或符號。在操作702中的解調製後，接 著在操作706中，可以將重複序列除去。在操作706中將重複的符號移除後， 在操作708中，可以將剩下的符號解交錯。例如，在操作708中可以使用修 剪比特反向解交錯算法來解交錯該符號。接著，在操作710中，可對符號的 尾比特巻積編碼進行解碼。在一個實施例中，可以使用維特比解碼和循環網 格校驗來執行該尾比特巻積解碼。可選地，如果輸出符號是加擾的，則可以 在操作704中將輸出符號經過解擾器處理並將輸出符號解擾。然後在操作 712中將操作704或操作710的所得的數據比特進行CRC解碼。在操作712 中的CRC校驗後，在操作716中，可以從數據比特中提取出如3比特塊首 部類型的塊首部類型。然後在操作718中，可使用第二 CRC算法解碼該數 據比特並可產生有效負載信息比特。在操作718中所用的CRC算法可以取 決於操作716中提取出的3比特首部類型。圖11是示出根據一個實施例的可以被配置為編碼用於控制信道的信息 比特的示例控制信道編碼器1100的圖。編碼器IIOO可以包括在如UMB系 統中的前向鏈路或反向鏈路發射器中。例如，編碼器1100可以被實施為產 生諸如F-SCCH或R-ODCCH的控制信道。可以看出，編碼器1100可以包括CRC編碼器1104,其能夠接收數據 比特(如25數據比特)、產生CRC數據(如15比特或16比特CRC )、並將 CRC比特增加到數據比特中。可選地，該編碼器也能夠包括耦接到第一 CRC 編碼器1104的加擾器1U2。編碼器IIOO也能夠包括尾比特巻積編碼器1106， 其或者與CRC編碼器1104耦接或者與可選加擾器1112耦接，並可被配置 為編碼數據比特並產生輸出符號。交錯器1108可以與尾比特巻積編碼器1106 耦接，並可以被配置為交錯該輸出符號。序列重複器1110可以與交錯器1108 耦接並可以被配置為接收信道交錯器的輸出處的比特序列並逐序列地將該 數據重複必要多的次數。例如QPSK、 QAM或BPSK調製器之類的調製器 1114可以與序列重複器1110耦接，並被配置為調製重複器的輸出。此外， 第二調製器1116可以耦接到第一調製器1114,並可被配置為根據實施的空 中接口標準(如CDMA或OFDM )來變換該輸出以用於傳輸。此外，在一個實施例中，當有效負載小於如25比特時，該編碼器可以 進一步包括比特填充器1118,其耦接到第一CRC編碼器1104的輸入端，並 可以被配置為增加填充比特以使得傳遞到第一 CRC編碼器的比特總數為例如25比特。此外，在某些實施例中，當有效負載小於例如25比特時，該編碼器可 以進一步包括耦接到塊類型發生器1122的第二CRC編碼器1120,該塊類型 發生器1122可耦接到第一CRC塊編碼器1104的輸入端，其中該第二CRC 編碼器可以被配置為產生N比特的CRC，其中N等於25比特減去首部比特 和有效負載比特的總和。這確保了總共有25比特可被傳遞到第一 CRC編碼 器1104。塊類型發生器1122可以被配置為產生n比特的塊類型並將該塊類 型增加到輸入到第一 CRC編碼器1104的比特中。圖12是示出根據一個實施例的被配置為解碼用於控制信道的信息比特 的示例控制信道解碼器1200的圖。解碼器1200可以包括在如UMB系統中 的前向鏈路或反向鏈路發射器中。例如，解碼器1200可以實施在諸如 F-SCCH或R-ODCCH的控制信道上。可以看出，解碼器1200可以包括如QPSK、 QAM或BPSK解調製器之 類的解調製器、可以被配置為提取重複序列的序列提取器1206(這裡也稱為 序列去重複(derepetition )塊)、耦接到序列提取器1206的解交錯器1208、 耦接到解交錯器1208的尾比特巻積解碼器1210、以及耦接到尾比特巻積解 碼器1210的第一CRC解碼器1212。可選地，解碼器1200可以包括解擾器 1204,其耦接在尾比特巻積解碼器1210和第一 CRC解碼器1212之間，並 可以被配置為在將輸出信號發送到第一CRC解碼器1212之前，對來自解調 制器1202的輸出信號進行解擾。此外，這裡描述的某些實施例也可以包括填充提取器1220,其耦接到 第一CRC解碼器1212的輸出端，並可以被配置為提取出可能已被增加到有 效負載數據比特中的任何填充比特。可替換地，某些實施例也可以包括耦接 到第一CRC解碼器1212和第二CRC解碼器1224的首部類型提取器1222。 第二CRC解碼器1224可以依賴於由首部類型提取器1222提取出的首部， 該首部的長度可以變化，如在R-ODCCH中為3比特，在F-SCCH中為4比 特。首部類型提取器1222可以被配置為從第一 CRC解碼器1212的輸出數 據中除去首部類型。第二 CRC解碼器1224可以接收首部類型提取器1222 或第一CRC解碼器1212的輸出，並解碼數據比特中的第二CRC。然後第二 CRC解碼器1224可以輸出有效負載。根據某些實施例，解交錯器1208可以使用修剪比特反向解交錯算法。此外，根據這裡的某些實施例，尾比特巻積解碼器可以包括如上所述的維特 比解碼器和循環網格校驗。
圖13是示出詳述相對於傳統尾比特巻積編碼算法和16比特CRC的誤 幀率(FER)對信噪比Eb/No (dB)的仿真結果，圖2、 3、 7和8的實施例 的誤幀率(FER)對信噪比Eb/N。 (dB)的仿真結果的繪圖，其中M=25。 從圖13中的仿真結果可以看出，相對於傳統尾比特巻積編碼算法和16比特 CRC,誤幀率(FER)降低了。圖13中示出的仿真結果顯示了在FER二0.1。/0 時，相對於傳統編碼的增益約為0.9dB。在圖13的示例中，對於尾比特維特 比解碼來說，a=5。
圖14是對於圖2、 3、 7和8中描述的實施例來說，不可檢測的錯誤概 率對測量為Eb/No(dB)的信噪比(SNR)的圖。圖14示出了由循環網格校驗 提供的糹全錯很好地補償了 CRC校驗。在低SNR或高誤比特率(BER)時， L比特CRC的不可檢測的錯誤概率約為2-L。在高SNR (低BER)時，L比 特CRC的不可檢測的錯誤概率遠低於2-l;因此，高SNR時的循環網格校驗 的高不可4企測的錯誤概率並沒有負面影響總體性能。
儘管上面描述了本發明的特定實施例，但應當理解，所描述的實施例僅 為示例。因而，本發明不應當限於所描述的實施例。相反，這裡描述的本發 明的範圍應當僅根據所附權利要求書以及結合上述說明書和附圖來限定。
權利要求
1、一種信道編碼器，被配置為將M個數據比特編碼到信道上以用於進一步調製，該信道編碼器包括第一循環冗餘校驗編碼塊，其被配置為接收該M個數據比特、產生L個循環冗餘校驗比特、並將該L個循環冗餘校驗比特增加到該M個數據比特中；尾比特卷積編碼器，其耦接到該第一循環冗餘校驗編碼塊，所述尾比特卷積編碼器被配置為使用尾比特技術編碼該M+L個比特並產生輸出符號；交錯器，耦接到該尾比特卷積編碼器，所述交錯塊被配置為將該輸出符號交錯；以及序列重複塊，其耦接到所述交錯器，所述序列重複塊被配置為向該輸出符號增加重複序列。
2、 如權利要求1所述的信道編碼器，其中，所述交錯塊是修剪比特反 向交錯塊。
3、 如權利要求1所述的信道編碼器，還包括耦接到第一循環冗餘校驗 循環冗餘校驗編碼塊的填充塊，其中所述填充塊被配置為接收該M個數據 比特、向該M個數據比特增加n個填充比特、以及向該第一循環冗餘校驗 編碼塊輸出M+n比特的數據。
4、 如權利要求1所述的信道編碼器，其中，該信道編碼器還包括第二循環冗餘校驗循環冗餘校驗編碼塊，其中該第二循環冗餘校驗編碼 塊被配置為接收該M個數據比特並將n個循環冗餘校驗比特增加到該M個 數據比特中；以及首部類型塊，耦接到該第二循環冗餘校驗編碼塊和第 一循環冗餘校驗編 碼塊，其中該首部類型塊被配置為接收該M+n個數據比特、將首部類型增 加到該數據比特中、以及輸出到該第 一循環冗餘校驗編碼塊。
5、 如權利要求1所述的信道編碼器，還包括加擾塊，其耦接到該第一 循環冗餘校驗循環冗餘校驗編碼塊和尾比特巻積編碼器，所述加擾塊被配置 為將來自所述序列重複塊的輸出符號加擾，並將該加擾的輸出符號發送到所 述尾比特巻積編碼器。
6、 一種將信息比特編碼到控制信道上以用於進一步調製的方法，該方法包括產生接收的有效負載數據比特的L個循環冗餘校驗比特； 將該L個循環冗餘校驗比特增加到該有效負載數據比特中； 使用尾比特技術由該L個循環冗餘校驗比特和該有效負載數據比特產 生輸出符號；將該輸出符號交錯；以及 重複該輸出符號的序列。
7、 如權利要求6所述的方法，還包括在產生第一循環冗餘校驗比特 之前，向該有效負載數據比特增加N個填充比特。
8、 如權利要求6所述的方法，還包括 產生第二 N比特循環冗餘校驗； 產生n比特首部類型；以及將該N比特循環冗餘校驗增加到有效負載中，其中N等於M減去有效 負載和首部類型中的總比特數。
9、 如權利要求6所述的方法，還包括在將L個循環冗餘校驗比特增 加到有效負載數據比特之後以及在使用尾比特技術由該L個循環冗餘校驗 比特和該有效負載數據比特產生輸出符號之前，將該輸出符號加擾。
10、 如權利要求6所述的方法，其中，所述將輸出符號交錯包括修剪比 特反向交錯過程。
11、 一種信道解碼器，被配置為從控制信道中解碼解調製的輸出符號， 該信道解碼器包括序列去重複塊，其被配置為從解調製的輸出符號中除去重複序列； 解交錯塊，其耦接到該序列去重複塊，該解交錯塊被配置為將該輸出符 號解交錯；尾比特巻積解碼器，其與該解交錯塊相耦接，該尾比特巻積解碼器被配 置為解碼該輸出符號並產生數據比特；第一循環冗餘校驗循環冗餘校驗解碼塊，其耦接到該尾比特巻積解碼 器，該第一循環冗餘校驗解碼塊被配置為校驗該數據比特；以及有效負載產生塊，其耦接到該第一循環冗餘校驗解碼塊，該有效負載產 生塊被配置為產生有效負載數據比特。
12、 如權利要求11所述的信道解碼器，還包括解擾塊，其耦接在該第一循環冗餘校驗循環冗餘校驗解碼塊和該尾比特巻積解碼器之間，其中該 解擾塊被配置為接收來自該解調製塊的輸出符號、將該輸出符號解擾、並將 該解擾的輸出符號發送到第 一循環冗餘校驗解碼塊。
13、 如權利要求11所述的信道解碼器，其中該有效負載產生塊包括填 充去除塊，其耦接到第一循環冗餘校驗解碼塊，其中該填充去除塊被配置為 從該數據比特中去除填充比特。
14、 如權利要求11所述的信道解碼器，其中該有效負載產生塊包括 首部提取塊，其中該首部提取塊被配置為從該數據比特中提取出首部；以及第二循環冗餘校驗解碼塊，其耦接到該首部提取塊，其中該第二循環冗 餘校驗解碼塊被配置為校驗循環冗餘校驗數據比特。
15、 一種在控制信道上解碼解調製的輸出符號的方法，該方法包括 從解調製的輸出符號中除去重複序列； 將該輸出符號解交錯；使用尾比特巻積解碼對該輸出符號進行解碼並產生數據比特；以及 對該數據比特執行第一循環冗餘校驗。
16、 如權利要求15所述的方法，還包括從該數據比特中去除填充比特。
17、 如權利要求15所述的方法，還包括在對該數據比特執行了第一循 環冗餘校驗之後，還對該數據比特執行第二循環冗餘校驗。
18、 如權利要求15所述的方法，還包括在對該數據比特執行第一循環冗餘校驗並對該數據比特執行第二循環 冗餘校驗之後，從該數據比特中提取出塊首部類型。
19、 如權利要求15所述的方法，還包括在使用尾比特巻積解碼對輸 出符號進行解碼之後以及在執行第一循環冗餘校驗之前，對該輸出符號進行 解擾。
全文摘要
本發明提供一種如在UMB系統中的控制信道編碼器、解碼器及其相關的編解碼方法，通過使用較少的CRC比特和不傳輸尾比特來提高傳輸效率，能夠高效地發送更多信息比特並且達到充分的檢錯和錯誤警報性能的信道結構。本發明的信道編碼器包括第一循環冗餘校驗編碼塊，其被配置為接收M個數據比特、產生L個循環冗餘校驗比特、並將該L個循環冗餘校驗比特增加到該M個數據比特中。該信道編碼器包括尾比特卷積編碼器，其耦接到該第一循環冗餘校驗編碼塊，所述尾比特卷積編碼器被配置為使用尾比特技術編碼該M+L個比特並產生輸出符號。該信道編碼器包括交錯器以及序列重複塊，其耦接到所述交錯器，所述序列重複塊被配置為向該輸出符號增加重複序列。
文檔編號H04L12/28GK101321034SQ20081000887
公開日2008年12月10日 申請日期2008年1月30日 優先權日2007年1月30日
發明者建 古, 楊鴻魁, 蘇鵬程 申請人:美商威睿電通公司