专利名称：一种正交重复累积码的编译码方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，特别涉及一种编译码方法及装置。
背景技术：
宽带无线通信系统中，要满足高速、可靠的数据传输需求，需要在保证功率有效的 前提下，提供较大的系统带宽。但对于信道条件差的用户，分配给他们较大的带宽往往就 意味着系统频带利用率的骤降，从而导致系统吞吐量下降。针对这一现象，基于信道容量 最大化和公平原则，3GPPLTE为该类用户选择分配较少带宽，同时以重复编码作为信道编码 补充的发射方案。
图1给出了 3GPP LTE上行UL-SCH处理流程，假设在Ims的当前传输时 间间隔(Transmission Time Interval, TTI)中，当前用户携带的信息比特为一个传输块 (Transport Block, TB)。由于CRC校验、Turbo编码、速率匹配都是以一个CB为处理单元 的，因此先对当前TB进行码块分段，将其分为若干个编码块(Code Block, CB)。再对每一 个CB做CRC校验，添加校验比特再送入Turbo编码器中进行信道编码，然后将编码输出比 特送入速率匹配中。这里速率匹配是将当前CB的编码输出比特数和该CB的传输Buffer 相匹配的过程，即从起始位置开始循环读取编码比特至传输Buffer中，直至将其填满。由 于是循环读取，当传输Buffer空间大于输入编码比特数时，部分或全部编码比特位被重复 读入传输Buffer中，这时速率匹配可被视为重复编码的过程。当所有CB完成速率匹配后， 顺序级联输出各CB传输Buffer的输出后再经信道交织、加扰、调制、传输预编码(DFT)、资 源粒子(Resource Element, RE)映射、IFFT加CP后得到时域SC-FDMA发射符号序列。如图1所示，经多径信道传输后，两天线接收信号经去CP、FFT、解RE映射、信道估 计、均衡、解预编码(IDFT)、软解调、解扰、解信道交织、码块分段等一系列处理步骤后再送 入解速率匹配中。这里，解速率匹配是从码块分段后得到的当前CB传输Buffer中提取原 始编码比特软判决信息，以便后续的Turbo译码、CRC校验检错处理。由于发射端采用了重 复编码，因此当前CB中传输Buffer中的软判决信息由原始编码比特软判决信息及其重复 比特软判决信息组成。针对这种情况，一般有下述不同处理，(1)直接选择法从当前CB中传输Buffer中的软判决信息中剔除重复比特位的 软判决信息，只提取原始编码比特位的软判决信息送入Turbo译码器中。该方案尽管实 现简单，但却无法避免直接提取的软判决信息恰好经历了深衰落，使得后续的Turbo译码 无法正确译码。这主要是由于多径传播对高速移动或多普勒频偏较大用户呈现时间选择 性衰落，而对较大的路径时延扩展或信道带宽较大的用户则呈现频率选择性衰落。因此 当用户在高速移动或处于小区边缘时，即多径衰落较严重，部分时频资源粒子(Resource Element, RE)所承载的信号就会完全被噪声淹没，导致译码错误增加，进而使得后续的CRC 校验译码中检测到CB出现传输错误，要求重传错误CB。重传次数的增加会增大系统的处理 开销和时延，甚至可能会使通信中断。(2)条件选择法根据信道估计有条件地从输入信息中选择原始编码比特或重复 编码比特或者是二者根据某种规则合成的软判决信息送入Turbo译码器中。这样由于发射方案采用了交织、RE映射等使得原始比特信息和重复比特信息出现在不同的RE上，经历不 同的信道衰落。因此该方案能够有效避免提取到深衰落区域的传输比特软判决信息，在一 定程度上保证了后续Turbo译码的准确性。但该方案严格依赖于信道估计及软判决信息选 择算法的准确性，这样不仅大大增加了接收端的处理开销，而且一旦信道估计出现误差，这 一误差传递也同样会导致译码准确性下降，出现和方案(1)相同的情况。(3)软合并法是条件选择法的简化设计，将输入信息中的原始编码比特和重复 编码比特软判决信息进行软合并后送入Turbo译码器中。相较于O)，该方案仅通过简单的 软信息合并来增加接收SNR，从而提升译码准确性。但该方案获取性能增益主要取决于参 与重复编码的比特数及重复次数，也就是重复的比特数越多，重复次数越多，性能增益就越 大。从发射方案中看，参与重复编码的比特数及重复次数由传输Buffer的大小决定，而传 输Buffer的大小受限于系统分配给所述用户的带宽。根据上文描述又可知，系统对信道条 件差的用户往往分配较小带宽，这就意味着这种条件下，实际上只有部分输入比特参与重 复编码，且重复次数很少。那么在多径衰落严重条件下，该方案所带来的有限增益难以保证 高速移动或小区边缘用户可靠、稳定的通信需求。
发明内容
为了克服现有技术在多径衰落严重条件下，译码性能下降，系统的处理开销和处 理时延增大的不足，针对LTE系统采用重复编码作为信道编码补充的特点，本发明提供一 种简单的正交重复累积(Orthogonal Repeat Accumulate,0RA)码的编译码方法及装置，为 高速移动和小区边缘用户提供稳定、可靠的数据传输服务。本发明解决其技术问题所采用的技术方案由正交重复累积编码和正交重复累积 译码两部分构成，其中所述正交重复累积编码包括以下步骤(1)重复编码包括码块分段、CRC校验、Turbo编码、速率匹配及码块级联处理子 过程，其中CRC校验、Turbo编码、速率匹配都是以一个CB为处理单元的。具体内容为首 先对当前TB进行码块分段，分为若干个CB。对当前CB做CRC校验，添加校验比特再送入 Turbo编码器中进行信道编码，速率匹配将当前CB的Turbo编码输出比特循环读至传输 Buffer中，直至将其填满。由于是循环读取，当传输Buffer大小大于Turbo编码输出比特 数时，部分或全部编码比特位将被重复读入传输Buffer中，视重复编码码率RP而定。这里
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p “当前CB的信道编码输出比特数-当前CB填充比特数，Llb系-儿义 寸1 \ Kp \ uy。尸Λ劳⑶兀
成速率匹配后，顺序级联输出各CB传输Buffer的输出即可得到重复编码输出序列，其中每 个CB传输Buffer的输出由两部分组成原始比特和重复编码比特。(2)信道交织这里的信道交织器采用分组交织，即将输入序列按行读入分组交 织矩阵，再按列读出即可完成对序列的交织。做信道交织前，先将步骤(1)输出序列和控制 信息复用，得到长为Nmult的复用序列。再构造交织矩阵，其中交织矩阵的列数Cmax = CbCH， 乂为上行共享信道SC-FDMA符号数，行数Rmux = Nmult/Cmux。将复用序列按行读入交织矩 阵，按列读出得到交织后序列。(3)调制交织后的输出序列完成加扰和调制子过程后得到调制符号序列X，其中 调制阶数为Qm。
(4)正交编码根据
权利要求
1.一种正交重复累积码的编译码方法，包括正交重复累积编码和正交重复累积译码， 其特征在于所述正交重复累积编码包括以下步骤(1)重复编码首先对当前TB进行码块分段，分为若干个CB，对当前CB做CRC校验， 添加校验比特再送入Turbo编码器中进行信道编码，速率匹配将当前CB的Turbo编码输 出比特循环读至传输Buffer中，直至将其填满；当传输Buffer大小大于Turbo编码输出 比特数时，部分或全部编码比特位将被重复读入传输Buffer中，视重复编码码率&而定，
2.一种实现权利要求1所述方法的正交重复累积码的编译码装置，包括正交重复累积 编码单元和正交重复累积译码单元，其特征在于所述正交重复累积编码单元包括重复编码、信道交织、调制和正交累积编码子模块；重 复编码子模块对输入TB比特信息顺序完成码块分段、CRC校验、Turbo编码及码块级联后 得到重复编码输出比特序列，该序列与控制信息复用得到复用序列经信道交织、调制子模 块处理后送入正交累积编码子模块得到对调制符号信息累加的正交累积编码序列；进而 将正交累积编码序列送入传输预编码/RE映射、IFFT加CP子模块完成发射处理得到时域 SC-FDMA发射符号序列；所述正交重复累积译码单元包括正交累积译码、软解调、解信道交织、解重复编码子模 块；在进入正交重复累积译码单元前，接收端需将多天线接收信号送入去CP/FFT、解RE映 射/信道估计/均衡/解预编码子模块中完成接收处理得到接收估计序列；该序列进入正 交累积译码子模块，解除接收估计序列中各符号相互间累加关系得到调制符号估计序列； 然后将调制符号估计序列顺序送入软解调和解信道交织子模块，处理后得到数据比特软判 决信息送入解重复编码子模块；在该子模块中数据比特软判决信息顺序完成码块分段、解 速率匹配、Turbo译码、CRC校验译码以及码块级联处理后即可得到当前TTI上发射的TB比 特序列。
全文摘要
本发明公开了一种正交重复累积码的编译码方法及装置，编码时重复编码子模块对输入TB比特信息进行码块分段、CRC校验、Turbo编码及码块级联后得到重复编码输出比特序列，与控制信息复用后经信道交织、调制子模块处理，进行正交累积编码；进而进行传输预编码/RE映射、IFFT加CP后进行发射；译码时解除接收估计序列中各符号相互间累加关系；然后将调制符号估计序列顺序进行软解调和解信道交织，处理后信息送入解重复编码子模块；顺序完成码块分段、解速率匹配、Turbo译码、CRC校验译码以及码块级联处理完成译码。本发明能有效改善多径衰落严重条件下的系统译码性能，减少系统处理开销和处理时延。
文档编号H04L1/00GK102136886SQ20111009446
公开日2011年7月27日 申请日期2011年4月14日 优先权日2011年4月14日
发明者何勃, 袁伟, 赵彦 申请人:西安新邮通信设备有限公司