专利名称：一种Turbo码译码器负荷均衡的调度装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及移动通讯系统，特别涉及Turbo码译码器在多路输入和多个译码器的应用场景下，实现负荷均衡的调度装置。
背景技术：
随着无线通讯网络的高速发展，无线通讯网络逐渐成为人们日常工作和生活中必不可少的工具。预计未来10年内，LTE(Long Term Evolution :移动通讯系统)作为最具影响力的宽带无线通信计数标准之一，将受到业界的越来越广泛的关注。[0003] Turbo码作为一种纠错方法来保证最佳的通信传输，性能几乎可以接近理论上的香农极限(噪声信道上最大信息传输速率)，可以为正在开发中的LTE系统提供更大吞吐量，以满足新的LTE标准提出的更激进的总系统延迟要求。在实际应用中，为了满足整个系统对译码时间和接口传输速度严格要求，在译码中应用了多路高速串行输入和多个Turbo译码器来提高译码吞吐率，降低系统处理时延，以满足系统的需求。 图1是现有技术的多路输入和多译码器组成的译码系统的结构示意图。它是通过多路独立的输入接口 ，以及各个输入接口对应缓存模块，与多个译码器一一绑定来实现待译码数据传输和译码操作。在这种应用场景下，如果其中某一路输入接口不能发送数据或者多路输入接口发送数据流量不均衡，将造成与之绑定的译码器闲置，或者各译码器流量不均衡，带来译码资源利用率低，并且变相增大了整体译码延时，对整个系统的功能实现以及性能提升造成了很大的障碍。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种Turbo码译码器负荷均衡的调度装置，能够在有多路输入接口下，减少码块在前级缓存中的等待时间，在各译码器之间实现负荷均衡的调度。 为了解决上述问题，本实用新型提供了一种Turbo码译码器负荷均衡调度的调度装置包括 输入前级缓存模块、译码器优先级产生模块，调度控制模块，Turbo译码器模块；其中， 输入前级缓存模块，接收来自输入接口的CB (Code Block)块，并根据输入接口的接收和调度控制模块的反馈，生成是否有待译码CB块的信号并发送给调度控制模块；[0009] 译码器优先级产生模块，跟踪各Turbo译码器模块遍历输入和输出信息，以计算当前时刻各Turbo译码器模块内存的空闲情况，并根据调度控制模块发出的排序请求，向调度控制模块输出当前时刻反映各Turbo译码器模块优先级的序列码；[0010] 调度控制模块，依次在各个输入前级缓存模块中进行查询，根据输入前级缓存模块的状况，各Turbo译码器模块的状态，以及各Turbo译码器模块优先级序列码，对各Turbo译码器模块的进程进行控制；[0011]Turbo译码器模块，完成调度控制模块发过来的CB块的译码处理。 优选地，所述译码器优先级产生模块包括译码器的输入输出的检测单元、译码器
内存占用的计算单元、译码器内存使用的优先级排序单元和优先级序列输出单元，所述译
码器的输入输出的检测单元、译码器内存占用的计算单元、译码器内存使用的优先级排序
单元和优先级序列输出单元依次相连。 优选地，所述调度控制模块包括输入前级缓存监测单元、前级缓存遍历控制单
元、译码器选择判定单元、前级缓存读取和译码器内存写入单元和译码器状态锁定单元；所
述输入前级缓存监测单元、前级缓存遍历控制单元、译码器选择判定单元、前级缓存读取和
译码器内存写入单元和译码器状态锁定单元依次相连。 优选地，所述输入接口为一路以上。 本实用新型在多路输入和多译码器之间引入负荷均衡的调度控制模块，根据各Turbo译码器模块的内存状况，实时决定每个CB(Code Block)块由那个Turbo译码器模块进行译码，打破现有技术中的多路输入与多译码器之间链路绑定，降低多路输入接口和多译码器之间的依赖，使任意一路输入的CB块可以在任意一个Turbo译码器模块中完成译码工作，即使某一 Turbo译码器模块出现故障，这一路输入CB块仍然可以在其他Turbo译码器模块上进行正常的译码处理，在多译码器之间实现负荷均衡处理，减少CB块的等待时间，提高译码效率和设计的灵活性。
图1是现有技术的Turbo译码器的结构示意图； 图2是本实用新型具体实施方式
中Turbo译码器负荷均衡调度控制装置的结构示意图； 图3是本实用新型具体实施方式
中译码优先级产生模块的结构示意框图；[0019] 图4是本实用新型具体实施方式
中调度控制模块的结构示意框图；[0020] 图5是本实用新型具体实施方式
中Turbo译码器负荷均衡调度控制方法的流程示意图； 图6是本实用新型具体实施方式
中译码器选择判决以及CB块写入译码器操作的流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图对技术方案的实施作进一步的详细描述 本实用新型的主要目的是提供一种功能独立的低时延、并且易于实现，在多译码器间进行负荷均衡的技术方案。 如图2所示，本实用新型的多路输入和多Turbo译码器负荷均衡调度控制装置，包括Turbo译码器模块51、52、53、输入前级缓存模块21、22、23、译码器优先级产生模块4、调度控制模块3。各模块的作用具体如下 输入前级缓存模块21、22、23用于分别接收输入接口 11、 12、 13发送的CB块，并接收调度控制模块3的反馈信息，向调度控制模块3输出在输入前级缓存模块21、22、23中是否有CB块的指示信号；[0026] 译码器优先级产生模块4通过实时、分别独立跟踪各Turbo译码器模块51、52、53 遍历输入和输出，计算各Turbo译码器模块51、52、53的空闲内存的大小，通过比较，进行相 对优先级排序，输出可以反映各Turbo译码器模块51、52、53优先级的序列码； 调度控制模块3控制整个调度的流程，依次轮询各输入前级缓存模块21、22、23， 如果相应的输入前级缓存模块21、22、23中有CB块，则发起Turbo译码器模块51、52、53的 优先级排序请求，按照Turbo译码器模块51、52、53的优先级序列码，以及各Turbo译码器 模块51、52、53此时的状态，针对当前CB块，进行译码器选择判决，确定由选定的Turbo译 码器模块完成当前CB块的译码工作，选择判决成功后，由此Turbo译码器模块的实际内存 大小和当前CB具体参数，决定是否能写入到此选择定的Turbo译码器模块中。 另外，对于调度控制模块3，如果Turbo译码器模块选择判决成功，并且当前CB可 以写入到此Turbo译码器模块中，则进行写入操作；即使Turbo译码器模块选择判决成功， 如果当前CB仍然不能写入到Turbo译码器模块中，则对此种状态进行记录， 一旦这个记 录的数值(此数值对应的时间信息，可以根据系统实际需求确定)超过门限值，则对相应 Turbo译码器模块进行锁定，锁定期间不允许其他输入前级缓存模块再向此Turbo译码器 模块内存中写入其他CB块，此CB块仍然可以被写入到其他Turbo译码器模块中， 一旦写入 成功，则对相应的Turbo译码器模块进行解锁。 如图3所示，上述的译码器优先级产生模块4具体的实现方式如下，包括译码器 的输入输出的检测单元41、译码器内存占用的计算单元42、译码器内存使用的优先级排序 单元43和优先级序列输出单元44。各单元的作用如下 译码器输入输出的监测单元41跟踪译码器的输入和输出触发信号，提取输入CB
块，以及输出译码后CB块的参数信息，并发送给译码器内存占用的计算单元42 ; 译码器内存占用计算单元42根据上述检测单元41的输出计算内存占用情况，有
CB块输入表示空闲内存被占据；有CB块从译码器中输出，表示有内存被释放；以此实时计
算内存占用情况，并将计算结果发送给译码器内存使用的优先级排序单元43; 译码器内存使用的优先级排序单元43根据调度控制模块3发出排序请求后，此单
元将当前时刻的各译码器内存占用值锁定，以供优先级排序所用；内存占用少的，表示当前
负荷较轻，排序后优先级较高；内存占用多的，表示当前负荷较重，排序后优先级较低，并生
成反映优先级的序列码(此优先级序列码只是反映了内存相对大小的排序)，再发送给优
先级序列输出单元44。 优先级序列输出单元44在优先级排序完成后，响应调度控制模块3请求，向调度 控制模块3输出优先级序列码，结束排序操作，由此实现负荷均衡调度。 此外，如图4所示，调度控制模块3的具体的实现方式如下，包括输入前级缓存监 测单元31、前级缓存遍历控制单元32、译码器选择判定单元33、前级缓存读取和译码器内 存写入单元34和译码器状态锁定单元35。各单元的作用具体如下 前级缓存监测单元31根据各输入前级缓存模块21、22、23的输出，判断是否有的 待译码CB块，输出判断后的信息；如果当前CB块可以成功写入到某个译码器中后，则向对 应的输入前级缓存模块21、22、23输出反馈信息，输入前级缓存模块21、22、23将根据此反 馈信息调整自己输出状态。 前级缓存遍历控制单元32根据前级缓存监测单元31输出，决定是否进入前级缓存遍历状态。如果某个输入前级缓存模块21、22、23中没有待译码的CB块，或者此输入前 级缓存模块正在进行读操作(上一个CB块从缓存中的读取仍然没有结束，其从前级缓存模 块中读取链路仍然被占据)，或者当前CB块无法写入译码器中，或者当前CB块可以成功写 入某个选定的译码器中，并在建立读、写链路后，则进入下一个输入前级缓存模块中，依次 完成全部的输入前级缓存模块轮询。 —旦在前级缓存模块21、前级缓存模块22或前级缓存模块23中有待译码CB块，
则进入译码器的选择判定单元33，按照译码器优先级产生模块4反馈的各优先级序列，对
各译码器进行轮询，主要是看此译码器是否在进行写入操作(就是上次CB块写入还没有完
成，其写入链路仍然被数据流占据)，或者被锁定，查询时依次从优先级由高到低，优先级较
高的只要满足上述条件就会被选中，优先级高的不满足上述条件，依次向下搜索，选择优先
级较低的译码器再做查询，一旦有译码器满足条件，表示此次译码器选择成功。 如果针对当前CB块的译码器选择成功，前级缓存读取和译码器内存写入单元34
将当前CB块参数和选定译码器的绝对实际内存进行比较，确定是否可以进行CB块的写入
操作，可以写入，则进行写入操作，建立此选定译码器和前级缓存读、写链路，从输入前级缓
存模块中读取待译码数据，写入译码器中，在CB块的读、写期间，保持此链路，读、写结束后
由结束使能信号释放此链路，如果无法写入，则记录此状态(以备译码器状态锁定)，结束
在各译码器中的轮询。 如果某个输入前级缓存中的某个CB块在轮询中长时间无法写入任意一个译码器 中，即，针对此CB块的写入总是失败，并且记录的这个写入失败状态的次数超过某个门限 值，译码器状态锁定单元35进行相应的译码器状态锁定，锁定期间不允许其他输入前级缓 存模块中其他CB块写入此译码器，但，只要允许，这个CB块仍然可以写入其他未锁定的译 码器中！只要此CB写入成功(不管那个译码器中)，这个记录此CB块写入失败状态的次数 值清零，并开始记录下一个CB块的写入失败的信息。 如图5所示，本实用新型的Turbo译码器负荷均衡控制的流程图，包括以下步骤 a、多路高速输入分别独立发送CB块，由各对应的输入前级缓存模块进行缓存，一
旦一个或一个以上的前级缓存中有CB块，则执行步骤b，否则，继续等待； b、依次查询各前级缓存，如果当前缓存中，有CB块，则执行步骤c，否则执行d ; c、针对当前CB块，进行译码器的选择判定，如果最终的选择判决和相应的写入操
作成功，则执行步骤d; d、查询所有的前级缓存是否遍历结束，遍历结束，则执行步骤a，否则执行步骤e ; e、继续查询下一个前级缓存中，是否有CB块，重复步骤b至步骤d ; 通过以上步骤完成整个调度的流程控制。 如图6所示，本实用新型的Turbo译码器负荷均衡控制的译码器选择判定和CB块 写入译码器流程图，包括以下步骤 a、当前缓存是否在进行数据的输出操作，如果是，结束当前操作，否则，执行步骤 b ; b、发起译码器优先级的排序请求信号，等待译码器优先级产生模块输出的译码器 优先级的序列码，读取后，执行步骤c ; c、从优先级最高的译码器开始，查看当前译码器是否在进行读操作或者此译码器的写入被锁定，如果是，执行步骤d，否则，执行步骤f ; d、当前的译码器是否遍历完成，如果是，结束当前操作；否则，执行步骤e ; e、选择次优的译码器，重复步骤b至步骤d ; f、结合当前CB块参数和当前选择的译码器实际内存大小，判断CB块是否能写入 到此译码器内存中去，如果可以写入，执行写入操作，结束当前操作，否则，写入失败，执行 步骤g; g、记录写入失败的次数，一旦这个数值超过设定的门限值，则对此译码器进行锁
定操作(后续一旦此CB可以成功写入，则自动解除此锁定)，结束当前操作。 通过以上步骤，完成针对当前前级缓存中CB块的译码器的判定选择，以及CB块写
入译码器的操作。 上述仅列举了三路高速输入，当然也适用于其它的多路输入和多Turbo译码器。 综上所述，以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的 保护范围，因此，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均 应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求一种Turbo码译码器负荷均衡调度的调度装置，其特征在于，包括输入前级缓存模块、译码器优先产生模块，调度控制模块，Turbo译码器模块；其中，输入前级缓存模块，接收来自输入接口的CB块，并根据输入接口的接收和调度控制模块的反馈，生成是否有待译码CB块的信号并发送给调度控制模块；译码器优先级产生模块，跟踪各Turbo译码器模块遍历输入和输出信息，以计算当前时刻各Turbo译码器模块内存的空闲情况，并根据调度控制模块发出的排序请求，向调度控制模块输出当前时刻反映各Turbo译码器模块优先级的序列码；调度控制模块，依次在各个输入前级缓存模块中进行查询，根据输入前级缓存模块的状况，各Turbo译码器模块的状态，以及各Turbo译码器模块优先级序列码，对各Turbo译码器模块的进程进行控制；Turbo译码器模块，完成调度控制模块发过来的CB块的译码处理。
2. 如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述译码器优先级产生模块包括译码器的输入输出的检测单元、译码器内存占用的计算单元、译码器内存使用的优先级排序单元和优先级序列输出单元，所述译码器的输入输出的检测单元、译码器内存占用的计算单元、译码器内存使用的优先级排序单元和优先级序列输出单元依次相连。
3. 如权利要求l所述的装置，其特征在于，所述调度控制模块包括输入前级缓存监测单元、前级缓存遍历控制单元、译码器选择判定单元、前级缓存读取和译码器内存写入单元和译码器状态锁定单元；所述输入前级缓存监测单元、前级缓存遍历控制单元、译码器选择判定单元、前级缓存读取和译码器内存写入单元和译码器状态锁定单元依次相连。
4. 如权利要求1至3任一所述的装置，其特征在于，所述输入接口为一路以上。
专利摘要本实用新型公开了一种Turbo码译码器负荷均衡调度的调度装置，包括输入前级缓存模块、译码器优先级产生模块，调度控制模块，Turbo译码器模块；其中，输入前级缓存模块接收来自输入接口的CB块，生成是否有待译码CB块的信号并发送给调度控制模块；译码器优先级产生模块向调度控制模块输出当前时刻反映各Turbo译码器模块优先级的序列码；调度控制模块对各Turbo译码器模块的进程进行控制；Turbo译码器模块完成调度控制模块发过来的CB块的译码处理。本实用新型可以降低多路输入接口和多译码器之间的依赖，在多译码器之间实现负荷均衡处理，减少CB块的等待时间，提高译码效率和设计的灵活性。
文档编号H04L12/56GK201479155SQ20092017015
公开日2010年5月19日 申请日期2009年8月18日 优先权日2009年8月18日
发明者陈石磊 申请人:中兴通讯股份有限公司