CN102185680B - 一种lte 解速率匹配方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种LTE解速率匹配方法，包括步骤：根据LTE系统带宽、译码单元的数据吞吐率和解速率匹配计算单元的数据吞吐率，建立若干个解速率匹配计算单元；为每个计算单元分配一个唯一标识；检测空闲状态的解速率匹配计算单元的标识，若译码单元可以接收码块数据，则检测译码单元的可接收的数据吞吐率和解速率匹配计算单元的数据吞吐率，根据译码单元的可接收的数据吞吐率和解速率匹配计算单元的数据吞吐率，得到所需的单元数目；根据空闲状态的计算单元标识触发对应数目的计算单元进行解速率匹配计算。还公开了一种LTE解速率匹配装置，降低了系统设计的复杂度，提高了解速率匹配的处理能力。

Description

一种LTE 解速率匹配方法和装置

技术领域

本发明涉及移动通信领域，具体涉及一种LTE解速率匹配方法和装置。

背景技术

在LTE(Long Term Evolution，长期技术演进)移动通信系统中，解速率匹配的重点就是要提高处理速度，减少处理时间，降低系统复杂度，而在整个接收链路中，Turbo译码是耗时最多的模块，在不同的带宽(1.4Mhz，3Mhz，5Mhz，10Mhz，15Mhz，20Mhz)下对译码器解码能力的要求又不一样。解速率匹配单元的处理速度又直接制约了软比特数据能否及时送达译码单元，从而成为提高接收端处理能力的关键。

按照现有的解速率匹配处理流程，由于译码单元和解速率匹配计算单元的处理速度差异，在这两者间存在数据的堆积，针对不同的带宽(1.4Mhz，3Mhz，5Mhz，10Mhz，15Mhz，20Mhz)，要设计不同的解速率匹配单元才能减少数据堆积的情况，这就提高了系统设计的复杂度，降低了系统的处理能力。

发明内容

本发明公开了一种LTE解速率匹配方法和装置，使得系统可以适应不同带宽下的解速率匹配，降低了系统设计的复杂度，提高了解速率匹配的处理能力。

本发明公开了一种LTE解速率匹配方法，包括步骤：

根据LTE系统数据带宽、译码单元的数据吞吐率和解速率匹配计算单元的时钟频率，建立若干个解速率匹配计算单元；为每个所述解速率匹配计算单元分配一个唯一标识；

检测空闲状态的解速率匹配计算单元的标识，若译码单元可以接收解速率匹配计算单元的数据，则检测译码单元的可接收的数据吞吐率和解速率匹配计算单元的数据吞吐率，根据所述译码单元的可接收的数据吞吐率和所述解速率匹配计算单元的数据吞吐率，得到所需的空闲状态的解速率匹配计算单元数目，根据所述空闲状态的解速率匹配计算单元的标识触发对应数目的解速率匹配计算单元进行解速率匹配计算。

本发明还公开了一种LTE解速率匹配装置，包括：

创建模块，用于根据LTE系统数据带宽、译码单元的数据吞吐率和解速率匹配计算单元的时钟频率，建立若干个解速率匹配计算单元；为每个所述解速率匹配计算单元分配一个唯一标识；

检测模块，用于检测空闲状态的解速率匹配计算单元的标识，若译码单元可以接收解速率匹配计算单元的数据，则检测译码单元的可接收的数据吞吐率和解速率匹配计算单元的数据吞吐率；

计算模块，用于根据所述译码单元的可接收的数据吞吐率和解速率匹配计算单元的数据吞吐率，得到所需的空闲状态的解速率匹配计算单元数目；

触发模块，用于根据所述空闲状态的解速率匹配计算单元的标识，触发对应数目的解速率匹配计算单元进行解速率匹配计算。

本发明先根据LTE系统数据带宽、译码单元的数据吞吐率和解速率匹配计算单元的时钟频率，建立若干个解速率匹配计算单元，以及分配唯一标识给每个计算单元；这样针对不同带宽时可以灵活的增加或减少所需的解速率匹配计算单元；然后，查找空闲状态的解速率匹配计算单元，若译码单元可以接收新的数据，则根据译码单元的可接收的数据吞吐率和解速率匹配计算单元的数据吞吐率来决定需要触发几个解速率匹配计算单元；根据分配的标识来触发对应数目的解速率匹配计算单元，使得系统可以适应不同带宽下的解速率匹配，不用针对不同的系统带宽设计不同的解速率匹配计算单元，降低了系统设计的复杂度，提高了解速率匹配的处理能力。

附图说明

图1是本发明方法的一个流程图；

图2是本发明中解子块交织的一个流程图；

图3是本发明中数据回填的一个流程图；

图4是本发明装置的一个结构示意图；

图5是本发明装置的另一个结构示意图；

图6是本发明中解子块交织单元的一个结构示意图；

图7是本发明中数据回填单元的一个结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，介绍本发明，首先参考图1，本发明公开了一种LTE解速率匹配方法，包括步骤：

101、建立若干个解速率匹配计算单元，分配标识；

根据LTE系统数据带宽、译码单元的数据吞吐率和解速率匹配计算单元的时钟频率，建立若干个解速率匹配计算单元；为每个解速率匹配计算单元分配一个唯一标识。

102、根据数据吞吐率，确定需要工作的解速率匹配计算单元数；

检测空闲状态的解速率匹配计算单元的标识，若译码单元可以接收解速率匹配计算单元的数据，则检测译码单元的可接收的数据吞吐率(译码单元在工作过程中可能出现部分数据带宽空闲的状态)和解速率匹配计算单元的数据吞吐率，根据译码单元的可接收的数据吞吐率和解速率匹配计算单元的数据吞吐率，得到所需的空闲状态的解速率匹配计算单元数目。

103、根据标识，触发对应数目的解速率匹配计算单元进行解速率匹配计算。

根据空闲状态的解速率匹配计算单元的标识触发对应数目(与步骤102中得到的数目对应)的解速率匹配计算单元进行解速率匹配计算。

本发明先根据LTE系统数据带宽、译码单元的数据吞吐率和解速率匹配计算单元的时钟频率建立若干个解速率匹配计算单元，以及分配唯一标识给每个计算单元；这样针对不同带宽时可以灵活的增加或减少所需的解速率匹配计算单元；然后，查找空闲状态的解速率匹配计算单元，若译码单元可以接收新的数据，则根据译码单元的可接收的数据吞吐率和解速率匹配计算单元的数据吞吐率来决定需要触发几个解速率匹配计算单元；根据分配的标识来触发对应数目的解速率匹配计算单元，使得系统可以适应不同带宽下的解速率匹配，不用针对不同的系统带宽设计不同的解速率匹配计算单元，降低了系统设计的复杂度，提高了解速率匹配的处理能力。

在确定好需要触发的解速率匹配计算单元数目后，为了方便操作，可作如下改进：在触发解速率匹配计算的步骤之前，预先设置触发顺序；根据触发顺序进行触发解速率匹配计算的步骤。

解速率匹配计算包括步骤：数据回填、系统比特和校验比特分流以及解子块交织，参照3GPP TS36.212，P1校验比特(即是第二校验比特)子块交织是基于比特级，而系统比特，P0校验比特(即是第一校验比特)是基于列置换，传统的解子块交织方式中，对系统比特、P0校验比特的解子块交织过程一致，而P1校验比特的解子块交织却不同，P1校验比特的解子块交织处理速度慢，成为提高系统性能的瓶颈。为此提出如下解子块交织的方式：

201、初始化；

根据冗余版本号确定第二校验比特在交织矩阵的起始列；初始化已完成解交织的列数为0、开始解交织的列序号为第二校验比特在交织矩阵的起始列；

202、计算待解交织软比特的原始地址；

根据第二校验比特的开始解交织的列序号计算第二校验比特在子块交织前的列序号；根据公式：

计算待解交织软比特的原始地址；其中，addr(m)为待解交织软比特的原始地址，Nd为子块交织过程中NULL比特填充数目；

为交织矩阵行数；col_inter为第二校验比特在子块交织前的列序号、n为已完成解交织的列数；

203、是否完成交织矩阵一列数据的解交织；

检测是否完成交织矩阵一列数据的解交织，若不是，则转到204；若是，则转到205；

204、在当前列进行解交织，并更新对应参数；

继续在当前列进行解交织，并且将当前列已完成解交织的行数加1，开始解交织的列序号不变。

205、开始下一列的解交织，并更新对应参数；

进行下一列数据的解交织，并将解交织的列序号加1，然后对交织矩阵列数进行模运算，把模值作为新的解交织的列序号，以及将当前列已完成解交织的行数统计清零。

206、是否完成所有软比特的解交织；

检测所有软比特数据是否解交织完毕，若是，则转到207，若否，则转到203。

207、结束。

结束解子块交织。

对于系统比特、第一校验比特的解子块交织同样是采用上述处理流程；只需将第二校验比特的相关参数替换成系统比特的参数。或者替换成第一校验比特的参数；具体实现方式如下：

在解系统比特子块交织单元，根据冗余版本号rv_idx确定系统比特交织矩阵起始列、校验比特起始列：

rv_idx	0	1	2	3
					Sys_col_first	2	26	0	0
P0_col_first	0	0	9	21
					P1_col_first	0	0	9	21

计算软比特的在交织前的地址：

具体分析如下：系统比特，P0校验比特都是按照协议交织方法计算地址，而P1校验比特协议里给出了一个公式：

P1子块交织输出为

其中

通过对这个公式进行遍历，将交织后地址与系统比特子块交织后的地址比较后可以发现：

如果为第一列，则第一个比特地址变为最后一个，如列地址v(0)，v(1)...v(n)变换为v(1)，v(2)，...v(n)，v(0)；而由于v(0)必为NULL比特，故可以不进行回填。

如果为其它列：可以看做系统比特行内交织方式为P(x)+1，P(x)，如下所示：

3GPP TS36.212

本发明通过对第二校验比特块交织的方式的分析，将其与其它两种方式统一起来，只在还原交织前列序号略有不同。通过上面处理流程可以看到，对P1校验比特，交织矩阵第一列，第一行位置的比特没有回填，这是因为通过遍历所有解速率匹配计算单元长度，该位置的永远为NULL比特，故可以不作处理，从而使三个码流的解子块交织流程得到统一。

解速率匹配计算包括数据回填过程，本发明公开了一种改进的数据回填方法，可以提高解速率匹配计算的速度和减少系统开销，包括步骤：

301、计算NULL比特在当前码块中的地址；

根据码块参数K+，K-，C+，C-；起始地址回填地址K0；码块内交织矩阵列数

子块交织填充比特Nd、码块分割比特F；计算NULL比特在当前码块中的地址；

302、存储NULL比特在当前码块中的地址；

303、读取码块数据，若存在NULL比特的位置，则填入0。

顺序读取NULL比特在码块数据中的位置，根据解速率匹配计算单元从解信道交织单元读取的码块数据，当发现码块数据中存在NULL比特的位置时，则在该位置插入一个0。

下面介绍本发明的装置，参考图4，一种LTE解速率匹配装置，包括：

创建模块401，用于根据LTE系统数据带宽、译码单元的数据吞吐率和解速率匹配计算码块的时钟频率，建立若干个解速率匹配计算单元；为每个解速率匹配计算单元分配一个唯一标识；

检测模块402，用于检测空闲状态的解速率匹配计算码块的标识，若译码单元可以接收解速率匹配计算单元的数据，则检测译码单元的可接收的数据吞吐率和解速率匹配计算单元的数据吞吐率；

计算模块403，用于根据译码单元的可接收的数据吞吐率和解速率匹配计算单元的数据吞吐率，得到所需的空闲状态的解速率匹配计算单元数目；

触发模块404，用于根据空闲状态的解速率匹配计算单元的标识触发对应数目的解速率匹配计算单元进行解速率匹配计算。

本发明先根据LTE系统数据带宽、译码单元的数据吞吐率和解速率匹配计算单元的时钟频率建立若干个解速率匹配计算单元，以及分配唯一标识给每个计算单元；这样针对不同带宽时可以灵活的增加或减少所需的解速率匹配计算单元；然后，查找空闲状态的解速率匹配计算单元，若译码单元可以接收新的数据，则根据译码单元的可接收的数据吞吐率和解速率匹配计算单元的数据吞吐率来决定需要触发几个解速率匹配计算单元；根据分配的标识来触发对应数目的解速率匹配计算单元，使得系统可以适应不同带宽下的解速率匹配，不用针对不同的系统带宽设计不同的解速率匹配计算单元，降低了系统设计的复杂度，提高了解速率匹配的处理能力。

在确定好需要触发的解速率匹配计算单元数目后，为了方便操作，可作如下改进：

如图5上述装置还包括顺序设置模块，用于预先设置触发顺序；并通知触发模块404根据触发顺序进行触发解速率匹配计算。

为了使得系统比特、第一校验比特和第二校验比特在解子块交织过程统一处理流程，提高系统的性能，对传统的第二校验比特的解子块交织单元做了改进：

参考图6，包括：

初始化单元501，根据冗余版本号确定第二校验比特在交织矩阵的起始列；以及初始化已完成解交织的列数为0、开始解交织的列序号为第二校验比特在交织矩阵的起始列；

计算单元502，根据公式：

计算待解交织软比特的原始地址；其中，addr(m)为待解交织软比特的原始地址，Nd为子块交织过程中NULL比特填充数目；

为交织矩阵行数；col_inter为第二校验比特在子块交织前的列序号、n为已完成解交织的列数；

第一检测单元503，用于检测是否完成交织矩阵一列数据的解交织，并输出第一检测结果；

第二检测单元504，用于检测所有软比特数据是否解交织完毕，并输出第二检测结果；

解交织子单元505，用于接收第一检测结果和第二检测结果，根据检测结果若已完成交织矩阵一列数据的解交织，则进行下一列数据的解交织，并将开始解交织的列序号加1，然后与交织矩阵列数进行模运算，把模值作为新的解交织的列序号以及将已完成解交织的行数统计清零；若未完成，则继续在当前列进行解交织，并将当前列已完成解交织的行数加1，解交织的列序号不变；若所有软比特数据解交织完毕，则结束解交织；若未完成所有软比特数据解交织，则继续进行解交织。

对于系统比特和第一校验比特的解子块交织同样可采用图6所示装置进行，具体实现方式前文已介绍，此处不再赘述。

为了提高解速率匹配的速度减少系统开销，还可以传统的解速率匹配计算单元中的数据回填单元做进一步改进：

参考图7，包括：

第二计算单元601，根据码块参数K+，K-，C+，C-；起始地址回填地址K0；码块内交织矩阵列数

子块交织填充比特Nd、码块分割比特F；计算NULL比特在当前码块中的地址；

存储单元602，用于存储NULL比特在当前码块中的地址；

比特填充单元603，用于从存储单元602中顺序读取NULL比特在码块数据中的位置，以及根据读取的码块数据，当码块数据存在NULL比特的位置时，则在该位置插入一个0。

以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (8)

1.一种LTE解速率匹配方法，其特征是，包括步骤：

根据LTE系统数据带宽、译码单元的数据吞吐率和解速率匹配计算单元的时钟频率，建立若干个解速率匹配计算单元；为每个所述解速率匹配计算单元分配一个唯一标识；

检测空闲状态的解速率匹配计算单元的标识，若译码单元可以接收解速率匹配计算单元的数据，则检测译码单元的可接收的数据吞吐率和解速率匹配计算单元的数据吞吐率，根据所述译码单元的可接收的数据吞吐率和所述解速率匹配计算单元的数据吞吐率，得到所需的空闲状态的解速率匹配计算单元数目；

根据所述空闲状态的解速率匹配计算单元的标识触发对应数目的解速率匹配计算单元进行解速率匹配计算。

2.根据权利要求1所述的LTE解速率匹配方法，其特征是，

在所述触发解速率匹配计算的步骤之前，预先设置触发顺序；根据所述触发顺序进行所述触发解速率匹配计算的步骤。

3.根据权利要求1或2所述LTE解速率匹配方法，解速率匹配计算包括步骤：数据回填、系统比特和校验比特分流以及解子块交织，其特征是，所述解子块交织包括步骤：

根据冗余版本号确定第二校验比特在交织矩阵的起始列；

初始化已完成解交织的列数为0、开始解交织的列序号为第二校验比特在交织矩阵的起始列；

根据第二校验比特的开始解交织的列序号计算第二校验比特在子块交织前的列序号；

根据公式： $\mathrm{addr}\left(m\right)=\mathrm{col}\_\mathrm{inter}+n*C_{\mathrm{subblock}}^{\mathrm{TC}}-\mathrm{Nd}$ 计算待解交织软比特的原始地址；其中，addr(m)为待解交织软比特的原始地址，Nd为子块交织过程中NULL比特填充数目；为交织矩阵行数；col_inter为所述第二校验比特在子块交织前的列序号、n为已完成解交织的列数；

检测是否完成交织矩阵一列数据的解交织，若是，则进行下一列数据的解交织，并将开始解交织的列序号加1，然后与交织矩阵列数进行模运算，把模值作为新的解交织的列序号以及将已完成解交织的行数统计清零；若不是，则继续在当前列进行解交织，当前列已完成解交织的行数加1，解交织的列序号不变；

检测所有软比特数据是否解交织完毕，若是，则结束解交织，若否，则继续软比特数据的解交织。

4.根据权利要求3所述LTE解速率匹配方法，其特征是，所述数据回填包括步骤：

根据码块参数K+，K-，C+，C-，起始地址回填地址K0，码块内交织矩阵列数，子块交织填充比特Nd、码块分割比特F，计算NULL比特在当前码块中的地址；

存储所述NULL比特在当前码块中的地址；

顺序读取NULL比特在码块数据中的位置，根据解速率匹配计算单元从解信道交织单元读取的码块数据，当所述码块数据中存在NULL比特的位置时，则在该位置插入一个0。

5.一种LTE解速率匹配装置，其特征是，包括：

创建模块，用于根据LTE系统数据带宽、译码单元的数据吞吐率和解速率匹配计算单元的时钟频率，建立若干个解速率匹配计算单元；为每个所述解速率匹配计算单元分配一个唯一标识；

检测模块，用于检测空闲状态的解速率匹配计算单元的标识，若译码单元可以接收解速率匹配计算单元的数据，则检测译码单元的可接收的数据吞吐率和解速率匹配计算单元的数据吞吐率；

计算模块，用于根据所述译码单元的可接收的数据吞吐率和解速率匹配计算单元的数据吞吐率，得到所需的空闲状态的解速率匹配计算单元数目；

触发模块，用于根据所述空闲状态的解速率匹配计算单元的标识触发对应数目的解速率匹配计算单元进行解速率匹配计算。

6.根据权利要求5所述的LTE解速率匹配装置，其特征是，还包括：

顺序设置模块，用于预先设置触发顺序；并通知所述触发模块根据所述触发顺序进行所述触发解速率匹配计算。

7.根据权利要求5或6所述LTE解速率匹配装置，解速率匹配计算模块包括：数据回填单元、比特分流单元以及解子块交织单元，其特征是，所述解子块交织单元包括：

初始化单元，根据冗余版本号确定第二校验比特在交织矩阵的起始列；以及初始化已完成解交织的列数为0、开始解交织的列序号为第二校验比特在交织矩阵的起始列；

计算单元，根据公式： $\mathrm{addr}\left(m\right)=\mathrm{col}\_\mathrm{inter}+n*C_{\mathrm{subblock}}^{\mathrm{TC}}-\mathrm{Nd}$ 计算待解交织软比特的原始地址；其中，addr(m)为待解交织软比特的原始地址，Nd为子块交织过程中NULL比特填充数目；

为交织矩阵行数；col_inter为所述第二校验比特在子块交织前的列序号、n为已完成解交织的列数；

第一检测单元，用于检测是否完成交织矩阵一列数据的解交织，并输出第一检测结果；

第二检测单元，用于检测所有软比特数据是否解交织完毕，并输出第二检测结果；

解交织子单元，用于接收所述第一检测结果和所述第二检测结果，根据检测结果若已完成交织矩阵一列数据的解交织，则进行下一列数据的解交织，并将解交织的列序号加1，然后与交织矩阵列数进行模运算，把模值作为新的解交织的列序号以及将已完成解交织的行数统计清零；若未完成，则继续在当前列进行解交织，当前列已完成解交织的行数加1，解交织的列序号不变；若所有软比特数据解交织完毕，则结束解交织；若未完成所有软比特数据解交织，则继续进行解交织。

8.根据权利要求7所述LTE解速率匹配装置，其特征是，所述数据回填单元包括：

第二计算单元，根据码块参数K+，K-，C+，C-；起始地址回填地址K0；码块内交织矩阵列数

；子块交织填充比特Nd、码块分割比特F；计算NULL比特在当前码块中的地址；

存储单元，用于存储所述NULL比特在当前码块中的地址；

比特填充单元，用于从所述存储单元中顺序读取NULL比特在码块数据中的位置，以及根据解速率匹配计算单元从解信道交织单元读取的码块数据，当发现所述码块数据存在为NULL比特的位置时，则在该位置插入一个0。

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