一種lte解速率匹配與harq合併的裝置與方法
2023-05-20 15:56:06
專利名稱：一種lte解速率匹配與harq合併的裝置與方法
技術領域：
本發明涉及移動通信技術領域，尤其涉及一種LTE (Long Term Evolution system，長期演進系統)解速率匹配與HARQ (Hybird Automatic Repeat Request，混合自動重傳請求)合併的裝置與方法。
背景技術：
當前，在通信技術領域由3G時代向4G時代的過渡過程中，LTE系統被廣泛的認為是準4G無線通信系統。在LTE系統中，為了提高系統的性能和吞吐率，採用HARQ方式調整調製編碼速率，補償信道變化的影響。HARQ方式具體是指將FEC (Forward Error Correction,前向糾錯碼)與 ARQ(Automatic Repeat Request，自動重傳請求)結合的通信方式。發送端對數據進行糾錯編碼處理，接收端按照一定算法進行糾錯解碼。解碼成功反饋確認信息，否則反饋失敗信息。發送側根據反饋信息進行新的數據包傳輸(如果反饋為確認信息)，或重傳失敗的數據包(如果反饋為失敗信息)。從而增加系統的可靠性，提高傳輸效率。LTE系統中的速率匹配過程，主要包括子塊交織操作和重複打孔操作。其中，子塊交織操作是將傳輸過程中的連續錯誤分散化，提高解碼的糾錯能力，打孔是將部分比特作為無效數據打掉，重複是通過在軟緩存器中循環取數來達到重複的效果，重複與打孔操作的目的是將編碼後的速率調整至空中接口的速率；解速率匹配過程則是速率匹配的逆過程，即包括子塊解交織和去重複打孔操作。具體的，速率匹配過程為發送側採用Turbo編碼的方式對物理上行共享信道或物理下行共享信道進行1/3編碼，編碼輸出三路長度相等的序列，即一個系統位序列與兩個校驗位序列。編碼完成後對各路數據分別填充處理，並按行寫入的方式構成系統位矩陣 Vskx32，校驗位矩陣 VP1KX:32 與 VP、X32。
權利要求
1.一種長期演進LTE系統解速率匹配與混合自動重傳請求HARQ合併的方法，其特徵在於，包括步驟1)獲取用於計算解速率匹配和HARQ合併的傳輸塊級的控制參數和碼塊級的控制參數，所述碼塊級的控制參數包括當前碼塊子塊交織引入的填充比特個數ND、當前碼塊子塊交織對應的行數R、當前碼塊大小cbSize、各碼塊對應的在混合自動重傳請求軟緩存 HARQ soft buffer 中的長度 Ncb ；步驟2)依據初始化交織後的矩陣的列號Colun^tart、所述碼塊級的控制參數中的Nd 計算，得到初始化交織後的矩陣的第Colm^tart列對應的填充比特個數；步驟幻根據所述碼塊級的控制參數中的R、所述第Colmi^tart列對應的填充比特個數及所述Ncb計算對應的系統矩陣Skx32及校驗位行交叉矩陣P2kx32中可恢復的數據個數，並更新所述Colun^tart，得到新Colun^tart，其中，P21^2為校驗位交叉矩陣PIkx32與P、X32 行交叉構成；步驟4)依據所述可恢復的數據個數、所述新Colm^tart以及當前數據的傳輸狀態和合併係數，對混合自動重傳請求存儲庫HARQ soft buffer中存儲的無符號數據進行合併；步驟5)將合併後的數據存儲於HARQ soft buffer中；步驟6)對存儲於所述HARQ soft buffer中的合併後的數據進行解子塊交織處理，生成解碼所需的系統位序列與校驗位序列。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，步驟4)中所述對HARQsoft buffer中存儲的無符號數據進行合併之前，包括將所述HARQ soft buffer中對應的用m個比特表示的無符號數轉化為η個比特的有符號數，其中，η為重傳數據的比特數，m < η。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述步驟2)主要包括判斷所述ColumStart是否小於等於31，如果是，則數據位於系統位矩陣中，根據所述ColumStart查詢原始矩陣列號Colun^nitial的索引號Colun^nitial_idx，將所述 ColumStart賦予所述Columhitialidx ；如果否，則數據位於校驗位交織矩陣中，將依據 floor {(ColumStart-32) /2}mod32 計算後的 Colun^tart，賦予所述 ColumInitial_idx ；獲取所述原始矩陣列號Columhitial ；將所述Colui^nitial與所述Nd減1的值Nd-I進行比較，如果所述Columhitial大於 ND-1，則得到初始化交織後的矩陣的第Colm^tart列在對應的系統位交織矩陣&X32、校驗位交織矩陣PIkx32中的填充比特個數nullNumSPl為0，如果所述Columhitial小於等於 ND-1，則得到所述第Colun^tart列在對應的&X32、P1K>^2中的填充比特個數nullNumSPl為 1 ；判斷所述Columhitial是否位於最後一列，如果是，則得到所述第Colun^tart列在校驗位交織矩陣P2KX32中的填充比特個數nullNumSP2為1，如果否並且Columhitial小於Nd-2，，則所述第Colun^tart列在P2KX32中的填充比特個數nullNumSP2為1，如果否並且Columhitial大於等於ND_2，則所述第Colun^tart列在P2Km2中的填充比特個數 nullNumSP2 為 O。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述步驟3)主要包括判斷所述Colun^tart是否小於等於31，如果是，則所述第Colun^tart列位於系統位矩陣，以所述R為單位計算Skx32中第Colm^tart列可恢復的數據個數，並更新Colm^tart ； 如果否，則所述第Colun^tart列位於校驗位矩陣，以2R為單位計算校驗位行交叉矩陣 P2ex32中第Colun^tart列可恢復的數據個數，並更新Colun^tart。
5.根據權利要求4所述的方法，其特徵在於，所述以R為單位計算&>^2中第 ColumStart列可恢復的數據個數，並更新Colun^tart，包括判斷第ColumStart列是否為所述HARQsofi buffer的最後一列，如果是，則判斷數據是否在Colm^tart列內結束，如果是，則當前碼塊處理完畢，可恢復的數據個數為 E-validDataStart+nulNum, ColumStart無需更新，結束；其中，E為承載當前碼塊的有效比特個數，其中不包括填充的比特個數，validDataStart為當前可恢復數據在長度E中的起始位置，nulNum為權利要求4中列Colun^tart未更新前位於系統位交織矩陣中對應的填充比特的個數；判斷HARQ soft buffer是否在第Colun^tart列內結束，如果是，則判斷數據是否在 ColumStart列內結束，如果否，則可恢復的數據個數為R，繼續判斷HARQ soft buffer是否在第Colun^tart列最後結束，如果是，則更新Colun^tart為0，如果否，則更新Colun^tart 為 ColumStart+1,結束；判斷HARQ soft buffer是否在第Colun^tart列內結束，如果否，則判斷數據是否在Colun^tart列內結束，如果是，則可恢復的數據個數為Ncb-Colun^tartXR，同時更新Colun^tart為0，結束；其中，Ncb為各碼塊對應的在HARQ soft buffer中的長度， ColumStart為當前數據位於交織矩陣中的列號，R為當前碼塊子塊交織對應的行數；判斷HARQ soft buffer是否在第Colun^tart列內結束，如果否，則判斷數據是否在 Colun^tart列內結束，如果否，則判斷碼塊數據處理完成時，是否達到HARQ soft buffer的結束位置，如果是，則可恢復的數據個數為E-validDataStart+nulNum，ColumStart無需更新，如果否，則可恢復的數據個數為Ncb-Colun^tart*R，更新Colun^tart為0，結束。
6.根據權利要求4所述的方法，其特徵在於，所述以2R為單位計算校驗位行交叉矩陣 P2ex32中第Colun^tart列可恢復的數據個數，並更新Colun^tart，包括判斷HARQ soft buffer是否在第Colun^tart列或Colun^tart+1列結束，如果是，則判斷數據是否在第Colm^tart列或第Colm^tart+1列內結束，如果是，則當前碼塊處理完畢，可恢復的數據個數為E-validDataStart+nulNum，Colun^tart無需更新，結束；其中， nulNum為權利要求4中列Colun^tart未更新前位於校驗交織矩陣中對應的填充比特的個數的之和 nullNumSPl+nullNum SP2 ；判斷HARQ soft buffer是否在第Colun^tart列或第Colun^tart+1列內結束，如果是， 則判斷數據是否在Colun^tart列或第Colun^tart+Ι列內結束，如果否，則可恢復的數據個數為2R，繼續判斷HARQ soft buffer是否在第Colun^tart列或第Colun^tart+1列最後結束，如果是，則更新Colun^tart為0，如果否，則更新Colun^tart為Colun^tart加2，結束；判斷HARQ soft buffer是否在第Colun^tart列或第Colun^tart+1列內結束，如果否， 則判斷數據是否至Colun^tart列或第Colun^tart+Ι列內結束，如果是，則可恢復的數據個數為Ncb-Colun^tartX2R，同時更新 Colun^tart 為 0，結束；判斷HARQ soft buffer是否在第Colun^tart列或第Colun^tart+1列內結束，如果否，則判斷數據是否至Colun^tart列或第Colun^tart+Ι列內結束，如果否，則判斷碼塊數據處理完成時，是否達到HARQ soft buffer的結束位置，如果是，則可恢復的數據個數為E-validDataStart+nulNum，ColumStart無需更新，如果否，則可恢復的數據個數為 Ncb-Colun^tart X 2R，更新 ColumStart 為 O,結束。
7.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述步驟6)之後，還包括判斷傳輸塊內所有的碼塊是否處理完畢，如果是，則結束；如果否，則更新所述碼塊級控制參數。
8.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，步驟6)中所述對存儲於HARQsoft buffer中的合併後的數據進行解子塊交織處理，包括從系統位序列、校驗位序列中第k個數據起始，所述k初始化為O ；將k與在碼塊級的控制參數中的當前碼塊長度cbSize上增加4的值cbSize+4進行比較，如果k小於等於cbSize+4，則計算存儲地址，當存儲地址超過當前碼塊的存儲範圍時，則所述第k個數據默認為O ；當存儲地址未超過當前碼塊的存儲範圍時，則從所述HARQ soft buffer中讀取對應k的數據，並在k的基礎上增加1，使k = k+Ι，並返回執行將k與 cbSize+4進行比較這一步驟；如果k大於cbSize+4，則結束。
9.一種長期演進LTE系統解速率匹配與混合自動重傳請求HARQ合併的裝置，其特徵在於，該裝置包括控制參數獲取單元，用於計算解速率匹配和HARQ合併的傳輸塊級的控制參數和碼塊級的控制參數；填充比特個數計算單元，用於依據初始化交織後的矩陣的列號Colm^tart、所述碼塊級的控制參數中的Nd計算，得到初始化交織後的矩陣的第Colm^tart列對應的填充比特個數；恢復數據個數計算及列更新單元，用於根據所述碼塊級的控制參數中的R、所述第 ColumStart列對應的填充比特個數及所述Ncb計算對應的系統矩陣SKm2及校驗位行交叉矩陣P2kx32中可恢復的數據個數，並更新所述Colm^tart，得到新Colm^tart，其中，P2ex32 為校驗位交叉矩陣與P2Km2行交叉構成；軟比特合併單元，用於依據所述可恢復的數據個數、所述新Colun^tart以及當前數據的傳輸狀態和合併係數，對混合自動重傳請求軟緩存HARQ soft buffer中存儲的無符號數據進行合併；HARQ合併狀態管理單元，用於獲取當前數據的傳輸與合併狀態，對所述HARQ soft buffer中的數據狀態進行更新，產生HARQ soft buffer中數據的合併係數以及當前傳輸數據的合併係數；HARQ soft buffer單元，用於存儲合併後的數據；解子塊交織單元，對存儲於所述HARQ soft buffer中的合併後的數據進行解子塊交織處理，生成解碼所需的系統位序列與校驗位序列。
全文摘要
本發明公開了一種LTE解速率匹配與HARQ合併的裝置和方法，其方法主要為在進行LTE解速率匹配時，構造維數為R×32的系統位交織矩陣SR×32，以及維數為2R×32的校驗位行交叉矩陣P2R×32，準確地恢復出傳輸數據及填充位在HARQ soft buffer中的位置，並在數據恢復過程中實現對重傳數據的合併處理，最後直接對矩陣SR×32與P2R×32進行解子塊交織處理。在此過程中，以2R為單位對P2R×32進行合併處理，簡化了子塊交織矩陣的恢復實現過程，並且，HARQ soft buffer中只存儲無符號數，從而節省了存儲空間，提高了對數據的處理效率，降低了系統功耗。
文檔編號H04L1/00GK102412938SQ201210002449
公開日2012年4月11日 申請日期2012年1月5日 優先權日2012年1月5日
發明者任江濤, 吳齊發, 唐相國, 張國松, 李亞輝, 胡劍鋒, 莫勇 申請人:合肥東芯通信股份有限公司