用于迭代解码数据传送结构的方法和设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本公开涉及用于迭代解码数据传送结构(特别是包括多个代码块的传输块)的方法和设备，并且更具体地涉及用于改善移动设备的电池寿命的高性能涡轮(Turbo)解码器的混合阈值解码终止标准。
【背景技术】
[0002]诸如Turbo解码器之类的迭代解码器是基于在每个迭代处改善似然估计的迭代算法的。在好的情况下，解码器能够在一定数量的迭代之后恢复原始传输的代码块。存在其它的情况，其中所接收的信号是损坏的，即使解码器运行更多迭代，解码器也不能恢复原始的代码块。通常，所需的迭代数量取决于编码速率以及归因于传输信道的损坏的数量。
[0003]Turbo解码器使用在达到每个代码块所允许的最大迭代数量之后停止解码的一个阈值。因此，针对传输块的传输，Turbo解码器尺寸被设计为支持迭代总数，迭代总数与每个代码块的最大迭代数量乘以代码块的数量相对应。代码块阈值被定义为Turbo解码器的校正能力和可用资源(例如，硬件、MIPS、时间、能量消耗、时钟频率等)的数量之间的折衷。减少可用资源(例如，时钟频率)的数量对Turbo解码器性能具有负面影响。
[0004]出于这些原因和其它原因，需要应用本发明。
【附图说明】
[0005]所包括的附图提供了对实施例的进一步的理解，并且附图被合并到该说明书中并且构成该说明书的一部分。附图示出了实施例，并且与其描述一起用于解释实施例的原理。其它实施例和实施例的很多预期的优势将很容易地被领会，这是由于参照下面的详细描述它们将变得更好理解。相似的标号指示相应的相似的部分。
[0006]图1是示出了可以采用根据本公开的用于迭代解码数据传送结构的解码器的通信系统100的示意图。
[0007]图2是示出了用于解码代码的迭代解码器200的框图。
[0008]图3是示出了用于解码Turbo码的迭代解码器300的框图。
[0009]图4是根据移动通信标准示出了传输块400的示意图。
[0010]图5是示出了用于解码数据传送结构的迭代解码器500的框图。
[0011]图6是示出了用于迭代解码数据传送结构的方法600的示意图。
[0012]图7是示出了用于迭代解码数据传送结构的方法700的示意图。
[0013]图8是示出了解码传输块所需的半迭代的数量的出现的概率的示例直方图800。
[0014]图9是根据本公开针对不同的停止标准特征示出了迭代解码器的示例通量的性能图900。
【具体实施方式】
[0015]在下面的详细描述中，参照了附图(构成详细描述的一部分)，并且其中通过说明示出了本公开可以被实施的特定方面。可以理解的是在不脱离本公开的范围的情况下，可以利用其它方面并且可以做出结构的或逻辑上的变化。因此，下面的详细描述不以限制性的意义被采用，并且本公开的范围由附加的权利要求来定义。
[0016]所概述的各种方面可以被体现为各种形式。下面的详细描述通过说明示出了各种方面可以被实施的各种结合和配置。可以理解的是所描述的方面和/或实施例仅是示例，并且在不脱离本公开的范围的情况下，可以利用其它方面和/或实施例并且可以做出结构的和功能的修改。更具体地，可以理解的是，除非有其它明确的注释，本文所描述的各种示例实施例的特征可以互相结合。
[0017]如该说明书中所采用的，术语“耦合”和/或“电耦合”不意味着元件必须被直接耦合在一起；可以在“耦合”或“电耦合”元件之间提供中间元件。
[0018]本文所描述的迭代解码器可以在无线通信系统的设备(特别是接收器和收发器)中被采用。它们可以在基站以及移动站中被采用。
[0019]本文所描述的迭代解码器可以被配置为解码任何种类的误差校正码，对此应用前向递推和后向递推的迭代解码可以被使用。具体地，本文所描述的迭代解码器可以被配置为解码卷积码和/或级联码，例如诸如Turbo码之类的并行级联卷积码。这样的解码器可以在基于UMTS(通用移动电信系统)标准(例如，HSDPA(高速下行链路分组接入)或HSUPA(高速上行链路分组接入)和长期演进(LTE))的电信系统中被使用。
[0020]在下文中描述了数据传送结构。数据传送结构是包括多个数据子分组(例如，多个数据块)的数据分组。包括多个代码块的传输块(例如，如下面关于图4所描述的)是数据传送结构的一个示例。数据传送结构可以被用于不同的物理单元或逻辑单元之间的数据传送，例如用于通过下面图1中所示的通信信道进行传送。
[0021]下面所描述的方法和设备可以是基于循环冗余校验的。循环冗余校验(CRC)是用于检测对原始数据的意外改变的误差检测码。进入这些系统的数据块得到了附加的短校验值(所谓的CRC值)，该校验值可以是基于它们的内容的多项式除法的余数的。在取回时(on retrieval)，计算被重复，如果校验值不匹配，则可以针对假定的数据损坏采取校正动作。
[0022]图1是示出了可以采用根据本公开的用于迭代解码数据传送结构的解码器的通信系统100的示意图。通信系统100包括发送器101和接收器102，发送器101和接收器102通过无线电信道连接。在发送器101中，包括独立数据位的后续数据分组由一些已知的编码技术(在编码器110处)编码。这些编码技术中的任何编码技术使得每个分组的比特增加，例如，LTE中的Turbo编码可以意味着三倍的比特数。随后，经编码的数据分组被任意已知的调制方案(在调制器120处)调制，并且经调制的比特流被供应给天线用以传输。
[0023]在接收器侧，所接收的比特流(在解调器130处)被解调，并且接收器102针对每个所接收的和经解调的比特计算软比特(对数似然比)，其表示对所接收的数据分组的可靠性的测量。软比特的签名与经解调的比特的可能性(0或1)相对应。软比特的大小是针对相应的签名信息的可靠性的测量(例如，在与4比特的分辨率相对应的+/-7范围内)。软比特现在(在解码器140处)被解码，并且针对解码误差通过例如评估循环冗余校验(CRC)来校验经解码的数据分组。
[0024]解码器140可以与如在下文中所描述的用于迭代解码数据传送结构的解码器中的一个解码器相对应。CRC校验的计算是如下关于图5至图7所描述的确定指示解码失败或解码成功的参量的一个示例。另一个这样的示例是使用用于就解码的失败或成功做出决定的解码度量的。
[0025]图2示出了示例迭代解码器200。迭代解码器200包括解码器1和终止阶段2。解码器1对在输入3处所接收的代码块进行解码并且具有输出5，输出5提供表示对原始传输的(系统的)数据比特的估计的可靠性数据的序列。另外，解码器1具有用于先验信息的输入4。
[0026]解码器1对在输入3处所接收的代码块进行解码。通常，代码块由软值的序列来表示，软值包括系统信息和奇偶校验(parity)信息。系统信息与原始传输的数据序列相对应。奇偶校验信息与在发送器处由一个或多个编码器(例如，卷积编码器)所生成的奇偶校验信息相对应。
[0027]在迭代解码中，解码结果(例如，输出5处所提供的估计)被供应返回到解码器1的输入4并且在下一解码迭代中被用作先验信息。该迭代一直持续到达到所允许的迭代的最大数量或满足另一停止标准为止。
[0028]输出5处所提供的估计被输入到终止阶段2中。当满足停止标准时，迭代解码过程被停止并且对系统数据的估计从终止阶段2中输出。例如，如果在输出5处的连续迭代中所生成的估计达到足够数量的收敛，停止标准可能被满足。
[0029]解码器1可以被设计为逐符号的后验概率(APP)解码器。APP解码器可以在格子图上进行操作。格子图是编码器状态对离散时间的表示。例如，解码器1可以被设计为siso(软输入软输出)解码器。
[0030]解码器200可以与如在下文中所描述的用于迭代解码数据传送结构的解码器中的一个解码器相对应。终止阶段2可以使用如下面关于图5至图7所描述的停止标准来就终止解码做出决定。
[0031]图3示出了用于解码Turbo码的迭代解码器300的原理设计。迭代解码器300根据图2中所示出的迭代解码器200的原理被设计。更具体地，迭代解码器300可以包括第一组件解码器301、第二组件解码器302和交织器303，交织器303被耦合在第一组件解码器301的输出和第二组件解码器302的输入之间。例如，第一组件解码器301和第二组件解码器302可以被设计为APP解码器(即，可以与图2中的解码器1相同)。例如，第一组件解码器301和第二组件解码器302可以被设计为SIS0(软输入软输出)解码器。SIS0解码器301、302中的每一个估计逐符号的后验概率。
[0032]迭代解码器300还可以包括交织器304、解交织器305和终止阶段306。终止阶段306可以与迭代解码器300中的终止阶段2相似，并且参照相应的描述。
[0033]第一组件解码器301在输入3处接收由发送器中的Turbo编码器所产生的、并且由接收器中的解调器(未示出)所重建的奇偶校验数据和系统数据。由于接收器处所接收的信号通常由于噪声和干扰而失真，因此解调器可以仅提供对由Turbo编码器所生成的系统数据和奇偶校验数据的估计。通常，这些估计以对数似然比(LLR)的形式被提供给Turbo编码器300。给定所接收的模拟信号，LLR表示所传输的为0的比特的概率和所传输的为1的比特的概率之间的比率。
[0034]第一组件解码器301在输入3处以自然顺序在所接收的系统数据和奇偶校验数据的序列上工作。第一组件解码器301用在输入3处所接收的系统数据和相关联的奇偶校验数据的LLR以及在输入4处所接收的先验信息计算所传输的系统数据的后验概率。第二组件解码器302用在先验信息输入4处所接收的LLR以及在输入3处所接收的相关联的交织奇偶校验数据计算交织的系统数据的后