CN102118220B - 一种解速率匹配的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种解速率匹配的方法，用于提高解速率匹配的效率，并且节省缓存资源。所述方法包括：根据一帧中数据的个数和构造的矩阵中元素的总数确定NULL的数量，并根据交织图样确定所述数量的NULL的位置；收到一帧的每个数据时，根据NULL的位置和一帧的起始位置确定该数据在矩阵中的第一位置；根据交织图样和数据的第一位置确定解交织后数据在矩阵中的第二位置；根据数据的第二位置和起始位置确定数据的存储地址，并按照该存储地址在缓存区中存储该数据。本发明还公开了用于实现所述方法的装置。

Description

一种解速率匹配的方法及装置

技术领域

本发明涉及通信领域，特别是涉及长期演进(LTE)系统中解速率匹配的方法及装置。

背景技术

在移动通信系统中，信道中发送端传输的数据经过信道编码后增加了一些校验信息，在接收端根据这些校验信息可以提高解码效率。为了提高传输效率，发送端需要根据信道的当前质量对数据在编码阶段增加的校验信息进行选择性传输，这个过程就是速率匹配的过程。而在接收端就需要根据与发送端共同约定的参数对接收到数据进行逆变换，得到与从编码器输出有相同形式的数据。这个过程就是解速率匹配的过程。

现有技术中，解速率匹配的过程包括：将接收到数据写入第一缓存；根据交织图样将NULL写入第二缓存；根据第二缓存中NULL的位置和起始位置参数，将接收对端发送的第一缓存中的数据写入第二缓存，形成软缓冲区；第三步，根据系统位与校验位的位置关系从软缓冲区中分离出系统位数据流和校验位数据流，并同时完成解交织计算，将解交织处理后的数据写入第三缓存中的系统位缓冲区、校验1缓冲区和校验2缓冲区。

现有技术需要三个缓存才能实现解速率匹配，占用的缓存资源较多。并且需要多次对缓存区进行写入和读出操作，所需时间较长，导致延迟非常大。

发明内容

本发明实施例提供一种解速率匹配的方法及装置，用于提高解速率匹配的效率，并且节省缓存资源。

一种解速率匹配的方法，包括以下步骤：

根据一帧中数据的个数和构造的矩阵中元素的总数确定NULL的数量，并根据交织图样确定所述数量的NULL的位置；

收到一帧的每个数据时，根据系统位与校验位的位置关系，判断数据为系统位数据还是校验位数据，若是系统位数据，则根据NULL的位置和一帧的起始位置确定该数据在系统位矩阵中的第一位置，若是校验位数据，则根据NULL的位置和一帧的起始位置确定该数据在校验位矩阵中的第一位置；

根据交织图样和数据的第一位置确定解交织后数据在矩阵中的第二位置；

根据数据的第二位置和起始位置确定数据的存储地址，并按照该存储地址在缓存区中存储该数据。

一种用于解速率匹配的装置，包括：

NULL位置模块，用于根据一帧中数据的个数和构造的矩阵中元素的总数确定NULL的数量，并根据交织图样确定所述数量的NULL的位置；

第一数据位置模块，用于收到一帧的每个数据时，根据系统位与校验位的位置关系，判断数据为系统位数据还是校验位数据，若是系统位数据，则根据NULL的位置和一帧的起始位置确定该数据在系统位矩阵中的第一位置，若是校验位数据，则根据NULL的位置和一帧的起始位置确定该数据在校验位矩阵中的第一位置；

解交织模块，用于根据交织图样和数据的第一位置确定解交织后数据在矩阵中的第二位置；

存储模块，用于根据数据的第二位置和起始位置确定数据的存储地址，并按照该存储地址在缓存区中存储该数据。

本发明实施例每收到一个数据便根据数据的当前位置和NULL的图样对数据位置修正然后列变换完成解交织，直接输出解速率匹配结果，不再需要收到整帧数据后再进行解交织输出解速率匹配结果，由于不需要对接收到数据进行缓存，也不需要形成软缓冲区，所以节省了缓存空间及简化了操作流程，并且由于不需要对数据缓冲区和软缓冲区进行写入和读出数据的操作，因此降低了系统延迟。

附图说明

图1为本发明实施例中解速率匹配的主要方法流程图；

图2为本发明实施例中解速率匹配的详细方法流程图；

图3为本发明实施例中系统位矩阵和第一校验位矩阵的示意图；

图4为本发明实施例中第二校验位矩阵的示意图；

图5为本发明实施例中装置的主要结构图；

图6为本发明实施例中装置的详细结构图。

具体实施方式

本发明实施例每收到一个数据便对该数据进行解速率匹配，不再需要收到整帧数据后再进行解速率匹配，节省了缓存空间及简化了操作流程，并且降低了系统延迟。

参见图1，本实施例中解速率匹配的主要方法流程如下：

步骤101：根据一帧中数据的个数和构造的矩阵中元素的总数确定NULL的数量，并根据交织图样确定所述数量的NULL的位置。NULL表示填充符。

步骤102：收到一帧的每个数据时，根据NULL的位置和一帧的起始位置确定该数据在矩阵中的第一位置。其中，起始位置是一帧中第一个数据在矩阵中的位置。

步骤103：根据交织图样和数据的第一位置确定解交织后数据在矩阵中的第二位置。

步骤104：根据数据的第二位置和起始位置确定数据的存储地址，并按照该存储地址在缓存区中存储该数据。

以上流程是对解速率匹配过程的概述，下面通过两个实施例来详细介绍实现过程。

参见图2，本实施例中解速率匹配的详细方法流程如下：

步骤201：根据一帧中数据的个数和构造的矩阵中元素的总数确定NULL的数量。理论上一帧中数据的个数与矩阵中元素的总数一致，但一般情况下资源的利用率达不到百分之百，因此一帧中数据的个数小于矩阵中元素的总数，两者相差的部分便由NULL来填充。

步骤202：根据交织图样确定所述数量的NULL的位置。此步骤确定的NULL的位置相当于发送端交织变换后NULL的位置。

步骤203：根据NULL的位置将NULL写入一维寄存器。该寄存器的长度与矩阵的列数相同。发明人发现NULL的数量通常不超过矩阵的列数，因此利用一个一维寄存器存储即可，相当于只需要现有技术中第一缓存中的一行空间。本实施例中矩阵的列数为32，该列数与计算机的处理能力有关。

步骤204：收到一个数据后，根据系统位与校验位的位置关系，判断数据为系统位数据还是校验位数据，若是系统位数据，则继续步骤205，否则继续步骤206。本实施例中发送端与接收端约定在传输数据时先发送系统位数据，再发送校验位数据，则系统位与校验位的位置关系是系统位在前，校验位在后。本实施例中数据包括系统位数据或校验位数据；矩阵包括系统位矩阵和校验位矩阵。校验位数据又包括第一校验位数据或第二校验位数据。校验位矩阵包括第一校验位矩阵和第二校验位矩阵。

步骤205：根据NULL的位置和一帧的起始位置确定该数据在系统位矩阵中的第一位置。

具体的，判断系统位矩阵中的当前位置是否为NULL，若是，则将系统位矩阵中的当前位置的下一个位置确定为数据的第一位置，否则将系统位矩阵中的当前位置确定为数据的第一位置。由于交织过程是按列进行的，所以下一个位置是指当前列的下一行位置，如果当前已经是最后一行，则下一个位置是下一列的第一行位置。

步骤206：根据NULL的位置和一帧的起始位置确定该数据在校验位矩阵中的第一位置。

具体的，判断当前位置在第一校验矩阵中是否为NULL，若不是，则将当前位置确定为数据在第一校验矩阵中的第一位置，否则进一步判断当前位置在第二校验矩阵中是否为NULL，若不为NULL，则将当前位置确定为数据在第二校验矩阵中的第一位置，否则将第一校验矩阵中当前位置的下一个位置确定为数据在第一校验矩阵中的第一位置。

步骤207：根据交织图样和数据的第一位置确定解交织后数据在矩阵中的第二位置。由于交织过程是行入列出的，即按行将数据写入缓存器，再按列从缓存器中读出数据并传输，所以在解交织时根据交织图样和第一位置中的列位置确定数据的第二位置中的列位置，再根据数据的第一位置中的行位置确定数据的第二位置中的行位置。

步骤208：根据数据的第二位置和起始位置确定数据的存储地址，并按照该存储地址在缓存区中存储该数据。具体方式如数据的行号乘以矩阵的列数再加上数据的列号，便可确定存储地址。系统位数据、第一校验位数据和第二校验位数据可存储在不同的缓存区中。

确定下一个位置为当前位置，重复步骤204-208，对后续数据继续进行解速率匹配。从起始位置开始，一次向矩阵中非NULL位置填写数据，当写到最后一个位置时，从头继续填写。若在收到结束标志前，需要对某个非NULL位置重复填写数据时，将当前需要填写的数据丢弃，或者对当前需要填写的数据与已有的数据进行概率合并，将合并后的结果写入当前位置。一般情况下数据在传输过程中会发生丢失，可能在收到结束标志时矩阵中的非NULL位置未写满，则用数据0来填充。

步骤209：在从缓存区中读出数据后将所有位置清0。

本实施例以码块大小为40举例，矩阵为2*32的矩阵，则NULL的数量为20。根据交织图样可以确定NULL的位置。系统位数据和第一校验位数据可以采用相同的交织图样1，如公式为：交织后的位置P为表1所示的变换图样，k为输入数据在矩阵中的一维位置，为矩阵的行数，为矩阵的列数，K_n为矩阵中数据的总个数即

得到的NULL的位置如图3所示。第二校验位数据采用另一种交织图样2，如公式为：根据该交织图样确定NULL的位置后，再将第一行所有NULL左移一个位置，相当于将第一个NULL放在矩阵最后一个位置。P按照表1进行列变换：

表1

得到的NULL的位置如图4所示。图3和图4中N表示NULL，空格表示可写入数据的位置。可见，NULL均在第一行，因此在203中可以利用一维32位的寄存器来存储。或者采用32位的电路也可实现。

在速率匹配时，第一校验位数据与第二校验位数据是第一校验位数据与第二校验位数据是列之间按位交错传输的，先传输第一校验位数据在交织图样1中的第一列的第一个数据，再传输第二校验位数据在交织图样2中的第一列的第一个数据，然后传输第一校验位数据在交织图样1中的第一列的第二个数据，以此类推。现有技术在解速率匹配时，将NULL交织写入存储器中，然后交织写入数据，写入数据时如果数据的交织地址处是NULL那么数据的交织地址递增跳过NULL位置存储。本实施例为了省略将第一校验位数据和第二校验位数据按列写入缓存区的过程和节省缓存区，每收到一个数据时均需要判断该数据的第一位置属于第一校验矩阵还是第二校验矩阵。为了便于判断，本实施例将依据交织图样2确定的NULL的位置左移一位，使依据交织图样2确定的NULL的位置与依据交织图样1确定的NULL的位置对齐。如果在速率匹配时第一校验位数据与第二校验位数据交错了n列，则在解速率匹配时将依据交织图样2确定的NULL的位置左移n位。

步骤205和206的具体实现包括：设d_c表示列位置和d_r表示行位置初始化时d_c＝k0_c，d_r＝k0_r，k0_c表示起始位置k0的列位置，k0_r表示k0的行位置。k0的行列位置可以通过读取数据流中的信息获得。如果在系统位矩阵中，判断当前位置是否为NULL，如果为NULL那么判断当前行是否为2，若是，即d_r＝2，则令d_r＝0，d_c＝d_c+1，相当于将下一列的第一行作为当前行，继续判断当前位置是否为NULL。如果当前行小于2，或者说不为2，则d_r＝d_r+1＝1，相当于将当前列的下一行作为当前位置，继续判断当前位置是否为NULL。本实施例以两行为例，因此将当前列的下一行作为当前位置时，此位置一定不是NULL，可以直接将数据写入该位置，并令d_r＝0，d_c＝d_c+1。如果当前位置为非NULL，则将数据写入该位置，并判断当前行是否为2，若是，即d_r＝2，则令d_r＝0，d_c＝d_c+1，否则将当前列的下一行作为当前位置。

本实施例中第一校验位数据与第二校验位数据是交错传输的，因此如果数据在校验位矩阵中，先判断校验1矩阵的当前位置是否为NULL，如果不是，则将数据写入该位置，并在校验1矩阵中判断当前行是否为2，若是，即d_r＝2，则令d_r＝0，d_c＝d_c+1，否则将当前列的下一行作为当前位置。如果是NULL，则判断校验2矩阵的当前位置是否为NULL，如果不是，则将数据写入该位置，并在校验2矩阵中判断当前行是否为2，若是，即d_r＝2，则令d_r＝0，d_c＝d_c+1、否则将当前列的下一行作为当前位置。继续在校验2矩阵中判断当前位置是否为NULL。如果校验2矩阵的当前位置为NULL，则将校验1矩阵中当前位置的下一个位置作为当前位置，即在校验1矩阵中判断当前行是否为2，若是，即d_r＝2，则令d_r＝0，d_c＝d_c+1，否则将当前列的下一行作为当前位置。继续在校验1矩阵中判断当前位置是否为NULL。

在步骤208中，系统位数据和第一校验位数据的存储过程可依据数据的行号乘以矩阵的列数再加上数据的列号，便可确定存储地址。由于本实施例在对第二校验数据对应的NULL左移一个位置，所以第二校验位数据的存储过程可依据数据的行号乘以矩阵的列数再加上数据的列号并加一。

当行列位置进行到最后一个位置时直接转到系统位矩阵的第一个位置继续以上的判断。

以上介绍了解速率匹配的实现过程，该过程可由接收端的装置实现，下面对该装置的内部结构和功能进行介绍。

参见图5，本实施例中用于解速率匹配的装置包括：NULL位置模块501、第一数据位置模块502、解交织模块503和存储模块504。

NULL位置模块501用于根据一帧中数据的个数和构造的矩阵中元素的总数确定NULL的数量，并根据交织图样确定所述数量的NULL的位置。NULL的数量不超过矩阵的列数。

第一数据位置模块502用于收到一帧的每个数据时，根据NULL的位置和一帧的起始位置确定该数据在矩阵中的第一位置。

解交织模块503用于根据交织图样和数据的第一位置确定解交织后数据在矩阵中的第二位置。

存储模块504用于根据数据的第二位置和起始位置确定数据的存储地址，并按照该存储地址在缓存区中存储该数据。

装置还包括：NULL写模块505和一维寄存器506，参见图6所示。

NULL写模块505用于在确定NULL的位置后，根据NULL的位置将NULL写入一维寄存器506，该寄存器506的长度与矩阵的列数相同。

数据包括系统位数据或校验位数据；矩阵包括系统位矩阵和校验位矩阵。第一数据位置模块502根据系统位与校验位的位置关系，判断数据为系统位数据还是校验位数据，若是系统位数据，则根据NULL的位置和一帧的起始位置确定该数据在系统位矩阵中的第一位置，若是校验位数据，则根据NULL的位置和一帧的起始位置确定该数据在校验位矩阵中的第一位置。

校验位数据包括第一校验位数据或第二校验位数据。NULL位置模块501根据第二交织图样确定所述数量的NULL的位置，再将NULL的位置左移n位，得到移位后的NULL的位置；其中n表示第一校验位数据与第二校验位数据交错的位数。第一数据位置模块502判断当前位置在第一校验矩阵中是否为NULL，若不是，则将当前位置确定为数据在第一校验矩阵中的第一位置，否则进一步判断当前位置在第二校验矩阵中是否为NULL，若不为NULL，则将当前位置确定为数据在第二校验矩阵中的第一位置，否则将第一校验矩阵中当前位置的下一个位置确定为数据在第一校验矩阵中的第一位置。

用于实现本发明实施例的软件可以存储于软盘、硬盘、光盘和闪存等存储介质。

本发明实施例每收到一个数据便对该数据进行解速率匹配，不再需要收到整帧数据后再进行解速率匹配，节省了缓存空间及简化了操作流程，并且降低了系统延迟。本发明实施例还针对编码方式提供了系统位数据和校验位数据的解速率匹配的实现方案。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种解速率匹配的方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据一帧中数据的个数和构造的矩阵中元素的总数确定填充符NULL的数量，并根据交织图样确定所述数量的NULL的位置；

收到一帧的每个数据时，根据系统位与校验位的位置关系，判断数据为系统位数据还是校验位数据，若是系统位数据，则根据NULL的位置和一帧的起始位置确定该数据在系统位矩阵中的第一位置，若是校验位数据，则根据NULL的位置和一帧的起始位置确定该数据在校验位矩阵中的第一位置；

根据交织图样和数据的第一位置确定解交织后数据在矩阵中的第二位置；

根据数据的第二位置和起始位置确定数据的存储地址，并按照该存储地址在缓存区中存储该数据。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，NULL的数量不超过矩阵的列数；

所述方法还包括步骤：确定NULL的位置后，根据NULL的位置将NULL写入一维寄存器，该寄存器的长度与矩阵的列数相同。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，校验位数据包括第一校验位数据或第二校验位数据；交织图样包括第一校验位数据对应的第一交织图样和第二校验位数据对应的第二交织图样；

根据交织图样确定所述数量的NULL的位置的步骤包括：根据第二交织图样确定所述数量的NULL的位置；再将NULL的位置左移n位，得到移位后的NULL的位置；其中n表示第一校验位数据与第二校验位数据交错的位数；

根据NULL的位置和一帧的起始位置确定该数据在校验位矩阵中的第一位置的步骤包括：判断当前位置在第一校验矩阵中是否为NULL，若不是，则将当前位置确定为数据在第一校验矩阵中的第一位置，否则进一步判断当前位置在第二校验矩阵中是否为NULL，若不为NULL，则将当前位置确定为数据在第二校验矩阵中的第一位置，否则将第一校验矩阵中当前位置的下一个位置确定为数据在第一校验矩阵中的第一位置。

4.一种用于解速率匹配的装置，其特征在于，包括：

NULL位置模块，用于根据一帧中数据的个数和构造的矩阵中元素的总数确定NULL的数量，并根据交织图样确定所述数量的NULL的位置；

第一数据位置模块，用于收到一帧的每个数据时，根据系统位与校验位的位置关系，判断数据为系统位数据还是校验位数据，若是系统位数据，则根据NULL的位置和一帧的起始位置确定该数据在系统位矩阵中的第一位置，若是校验位数据，则根据NULL的位置和一帧的起始位置确定该数据在校验位矩阵中的第一位置；

解交织模块，用于根据交织图样和数据的第一位置确定解交织后数据在矩阵中的第二位置；

存储模块，用于根据数据的第二位置和起始位置确定数据的存储地址，并按照该存储地址在缓存区中存储该数据。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，NULL的数量不超过矩阵的列数；

所述装置还包括一维寄存器和NULL写模块；NULL写模块用于在确定NULL的位置后，根据NULL的位置将NULL写入一维寄存器，该寄存器的长度与矩阵的列数相同。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，校验位数据包括第一校验位数据或第二校验位数据；交织图样包括第一校验位数据对应的第一交织图样和第二校验位数据对应的第二交织图样；

NULL位置模块根据第二交织图样确定所述数量的NULL的位置，再将NULL的位置左移n位，得到移位后的NULL的位置；其中n表示第一校验位数据与第二校验位数据交错的位数；

第一数据位置模块判断当前位置在第一校验矩阵中是否为NULL，若不是，则将当前位置确定为数据在第一校验矩阵中的第一位置，否则进一步判断当前位置在第二校验矩阵中是否为NULL，若不为NULL，则将当前位置确定为数据在第二校验矩阵中的第一位置，否则将第一校验矩阵中当前位置的下一个位置确定为数据在第一校验矩阵中的第一位置。