CN102412938B - 一种lte解速率匹配与harq合并的装置与方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种LTE解速率匹配与HARQ合并的装置和方法，其方法主要为：在进行LTE解速率匹配时，构造维数为R×32的系统位交织矩阵S_R×32，以及维数为2R×32的校验位行交叉矩阵P_2R×32，准确地恢复出传输数据及填充位在HARQ soft buffer中的位置，并在数据恢复过程中实现对重传数据的合并处理，最后直接对矩阵S_R×32与P_2R×32进行解子块交织处理。在此过程中，以2R为单位对P_2R×32进行合并处理，简化了子块交织矩阵的恢复实现过程，并且，HARQ soft buffer中只存储无符号数，从而节省了存储空间，提高了对数据的处理效率，降低了系统功耗。

Description

一种LTE解速率匹配与HARQ合并的装置与方法

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种LTE(Long Term Evolutionsystem，长期演进系统)解速率匹配与HARQ(Hybird Automatic RepeatRequest，混合自动重传请求)合并的装置与方法。

背景技术

当前，在通信技术领域由3G时代向4G时代的过渡过程中，LTE系统被广泛的认为是准4G无线通信系统。在LTE系统中，为了提高系统的性能和吞吐率，采用HARQ方式调整调制编码速率，补偿信道变化的影响。

HARQ方式具体是指将FEC(Forward Error Correction，前向纠错码)与ARQ(Automatic Repeat Request，自动重传请求)结合的通信方式。发送端对数据进行纠错编码处理，接收端按照一定算法进行纠错译码。译码成功反馈确认信息，否则反馈失败信息。发送侧根据反馈信息进行新的数据包传输(如果反馈为确认信息)，或重传失败的数据包(如果反馈为失败信息)。从而增加系统的可靠性，提高传输效率。

LTE系统中的速率匹配过程，主要包括子块交织操作和重复打孔操作。其中，子块交织操作是将传输过程中的连续错误分散化，提高译码的纠错能力，打孔是将部分比特作为无效数据打掉，重复是通过在软缓存器中循环取数来达到重复的效果，重复与打孔操作的目的是将编码后的速率调整至空中接口的速率；解速率匹配过程则是速率匹配的逆过程，即包括子块解交织和去重复打孔操作。

具体的，速率匹配过程为：发送侧采用Turbo编码的方式对物理上行共享信道或物理下行共享信道进行1/3编码，编码输出三路长度相等的序列，即一个系统位序列与两个校验位序列。编码完成后对各路数据分别填充处理，并按行写入的方式构成系统位矩阵Vs_R×32，校验位矩阵VP1_R×32与VP2_R×32。

其中系统位矩阵、校验位矩阵的列数固定为32，R表示系统位矩阵、校验位矩阵的行数，由码块长度cbSize决定：

R＝ceil{(cbSize+4)/32}                            (4)

根据3GPP TS 36.212协议第5章以及3GPP TS 36.213协议第7章推算，码块分割时不会产生填充位，因此即使对于传输块中的第一个码块，各个矩阵对应的填充比特数是相等的，且计算如下：

N_D＝32R-(cbSize+4)                                (5)

对于系统位矩阵Vs_R×32校验位矩阵VP1_R×32生成完成后，按照表1所示的列间交织方式生成相应的交织矩阵S_R×32与P1_R×32。对于校验位矩阵VP2_R×32，先对矩阵中的数据进行循环移1位，再按照表1所示的列间交织方式生成相应的交织矩阵P2_R×32。交织完成后，根据给码块分配的承载比特数E，冗余版本号rv_idx以及码块对应的软缓存器(soft buffer)大小Ncb，打掉子块交织中的填充位，并按列输出速率匹配数据。其中，对于S_R×32中的数据，直接输出；对于P1_R×32与P2_R×32中的数据，交叉输出。

表1 列间交织映射表

LTE系统中，接收侧传输信道的信道解码过程与发送过程相对应，首先对接收数据进行解速率匹配，然后送入译码器进行译码。其中，进行解速率匹配时，接收侧需要把每次传输中在发送时被打掉的填充比特恢复出来，即若当前地址为填充比特的位置，往soft buffer写0，否则将输入数据写入，这样，将恢复后数据依次缓存到soft buffer中，以便于与重传数据进行合并处理。然后恢复出接收数据在子块交织矩阵中的位置，恢复子块交织矩阵S_R×32，P1_R×32与P2_R×32，最后按照发送子块交织的原则将子块交织矩阵恢复成子块交织前的数据格式Vs_R×32，VP1_R×32与VP2_R×32，对于P2_R×32恢复成VP2_R×32，需要比Vs_R×32，VP1_R×32多进行一步移位操作。如果发生重传，需要根据3GPP TS 36.212协议第5章计算重复数据在Vs_R×32，VP1_R×32，VP2_R×32中的位置，再进行合并。图1给出了的HARQ合并状态示意图。

其中，由于传输数据的起始位置，填充比特个数，承载比特数，以及Ncb的关系，对于重传的数据，会导致码块对应的soft buffer被分成不同存储段。对于同一个传输块的不同次数的传输，每次传输分配的物理资源可能不一样，采用的调制方式也可能不相同，采用的冗余版本号一般也不相等。因此，对于同一个码块，两次传输中传输承载的有效比特数不相同，传输数据段位于soft buffer中的起始位置不同，结束位置不同。此外，对于每次传输，也会导致在码块对应的soft buffer被分成不同存储段，各段数据重传的次数也不相同。接收侧在把每次传输中的填充比特恢复出来时，也会导致不同存储段内需要恢复的填充比特个数不相等。

由此，利用上述的现有技术中解速率匹配的方法，对于子块交织矩阵的恢复实现过程繁琐；对于soft buffer，用于表示每个软比特的比特个数，与重传数据采用的比特个数相同，因此，会消耗较大的存储空间，导致对数据的处理效率降低，系统的功耗变大。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种LTE解速率匹配与HARQ合并的装置和方法，以克服现有技术中解速率匹配时，子块交织矩阵的恢复实现过程繁琐，及soft buffer中软比特占用的存储空间大的问题。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种长期演进LTE系统解速率匹配与混合自动重传请求HARQ合并的方法，包括：

步骤1)获取用于计算解速率匹配和HARQ合并的传输块级的控制参数和码块级的控制参数，所述码块级的控制参数包括：当前码块子块交织引入的填充比特个数N_D、当前码块子块交织对应的行数R、当前码块大小cbSize、各码块对应的在混合自动重传请求软缓存HARQ soft buffer中的长度Ncb；

步骤2)依据初始化交织后的矩阵的列号ColumStart、所述码块级的控制参数中的N_D计算，得到初始化交织后的矩阵的第ColumStart列对应的填充比特个数；

步骤3)根据所述码块级的控制参数中的R、所述第ColumStart列对应的填充比特个数及所述Ncb计算对应的系统矩阵S_R×32及校验位行交叉矩阵P_2R×32中可恢复的数据个数，并更新所述ColumStart，得到新ColumStart，其中，P_2R×32为校验位交叉矩阵P1_R×32与P2_R×32行交叉构成；

步骤4)依据所述可恢复的数据个数、所述新ColumStart以及当前数据的传输状态和合并系数，对混合自动重传请求存储库HARQ soft buffer中存储的无符号数据进行合并；

步骤5)将合并后的数据存储于HARQ soft buffer中；

步骤6)对存储于所述HARQ soft buffer中的合并后的数据进行解子块交织处理，生成译码所需的系统位序列与校验位序列。

优选地，步骤4)中所述对HARQ soft buffer中存储的无符号数据进行合并之前，包括：

将所述HARQ soft buffer中对应的用m个比特表示的无符号数转化为n个比特的有符号数，其中，n为重传数据的比特数，m＜n。

优选地，所述步骤2)主要包括：

判断所述ColumStart是否小于等于31，如果是，则数据位于系统位矩阵中，根据所述ColumStart查询原始矩阵列号ColumInitial的索引号ColumInitial_idx，将所述ColumStart赋予所述ColumInitial_idx；如果否，则数据位于校验位交织矩阵中，将依据floor{(ColumStart-32)/2}mod32计算后的ColumStart，赋予所述ColumInitial_idx；

获取所述原始矩阵列号ColumInitial；

将所述ColumInitial与所述N_D减1的值N_D-1进行比较，如果所述ColumInitial大于N_D-1，则得到初始化交织后的矩阵的第ColumStart列在对应的系统位交织矩阵S_R×32、校验位交织矩阵P1_R×32中的填充比特个数nullNumSP1为0，如果所述ColumInitial小于等于N_D-1，则得到所述第ColumStart列在对应的S_R×32、P1_R×32中的填充比特个数nullNumSP1为1；

判断所述ColumInitial是否位于最后一列，如果是，则得到所述第ColumStart列在校验位交织矩阵P2_R×32中的填充比特个数nullNumSP2为1，如果否并且ColumInitial小于N_D-2，，则所述第ColumStart列在P2_R×32中的填充比特个数nullNumSP2为1，如果否并且ColumInitial大于等于N_D-2，则所述第ColumStart列在P2_R×32中的填充比特个数nullNumSP2为0。

优选地，所述步骤3)主要包括：

判断所述ColumStart是否小于等于31，如果是，则所述第ColumStart列位于系统位矩阵，以所述R为单位计算S_R×32中第ColumStart列可恢复的数据个数，并更新ColumStart；如果否，则所述第ColumStart列位于校验位矩阵，以2R为单位计算校验位行交叉矩阵P_2R×32中第ColumStart列可恢复的数据个数，并更新ColumStart。

优选地，所述以R为单位计算S_R×32中第ColumStart列可恢复的数据个数，并更新ColumStart，包括：

判断第ColumStart列是否为所述HARQsoft buffer的最后一列，如果是，则判断数据是否在ColumStart列内结束，如果是，则当前码块处理完毕，可恢复的数据个数为：E-validDataStart+nulNum，ColumStart无需更新，结束；其中，E为承载当前码块的有效比特个数，其中不包括填充的比特个数，validDataStart为当前可恢复数据在长度E中的起始位置，nulNum为所述步骤3)中列ColumStart未更新前位于系统位交织矩阵中对应的填充比特的个数；

判断HARQ soft buffer是否在第ColumStart列内结束，如果是，则判断数据是否在ColumStart列内结束，如果否，则可恢复的数据个数为R，继续判断HARQ soft buffer是否在第ColumStart列最后结束，如果是，则更新ColumStart为0，如果否，则更新ColumStart为ColumStart+1，结束；

判断HARQ soft buffer是否在第ColumStart列内结束，如果否，则判断数据是否在ColumStart列内结束，如果是，则可恢复的数据个数为：Ncb-ColumStart×R，同时更新ColumStart为0，结束；其中，Ncb为各码块对应的在HARQ soft buffer中的长度，ColumStart为当前数据位于交织矩阵中的列号，R为当前码块子块交织对应的行数；

判断HARQ soft buffer是否在第ColumStart列内结束，如果否，则判断数据是否在ColumStart列内结束，如果否，则判断码块数据处理完成时，是否达到HARQ soft buffer的结束位置，如果是，则可恢复的数据个数为E-validDataStart+nulNum，ColumStart无需更新，如果否，则可恢复的数据个数为Ncb-ColumStart*R，更新ColumStart为0，结束。

优选地，所述以2R为单位计算校验位行交叉矩阵P_2R×32中第ColumStart列可恢复的数据个数，并更新ColumStart，包括：

判断HARQ soft buffer是否在第ColumStart列或ColumStart+1列结束，如果是，则判断数据是否在第ColumStart列或第ColumStart+1列内结束，如果是，则当前码块处理完毕，可恢复的数据个数为：E-validDataStart+nulNum，ColumStart无需更新，结束；其中，nulNum为权利要求4中列ColumStart未更新前位于校验交织矩阵中对应的填充比特的个数的之和nullNumSP1+nullNum SP2；

判断HARQ soft buffer是否在第ColumStart列或第ColumStart+1列内结束，如果是，则判断数据是否在ColumStart列或第ColumStart+1列内结束，如果否，则可恢复的数据个数为2R，继续判断HARQ soft buffer是否在第ColumStart列或第ColumStart+1列最后结束，如果是，则更新ColumStart为0，如果否，则更新ColumStart为ColumStart加2，结束；

判断HARQ soft buffer是否在第ColumStart列或第ColumStart+1列内结束，如果否，则判断数据是否至ColumStart列或第ColumStart+1列内结束，如果是，则可恢复的数据个数为：Ncb-ColumStart×2R，同时更新ColumStart为0，结束；

判断HARQ soft buffer是否在第ColumStart列或第ColumStart+1列内结束，如果否，则判断数据是否至ColumStart列或第ColumStart+1列内结束，如果否，则判断码块数据处理完成时，是否达到HARQ soft buffer的结束位置，如果是，则可恢复的数据个数为：E-validDataStart+nulNum，ColumStart无需更新，如果否，则可恢复的数据个数为Ncb-ColumStart×2R，更新ColumStart为0，结束。

优选地，所述步骤6)之后，还包括：判断传输块内所有的码块是否处理完毕，如果是，则结束；如果否，则更新所述码块级控制参数。

优选地，步骤6)中所述对存储于HARQ soft buffer中的合并后的数据进行解子块交织处理，包括：

从系统位序列、校验位序列中第k个数据起始，所述k初始化为0；

将k与在码块级的控制参数中的当前码块长度cbSize上增加4的值cbSize+4进行比较，如果k小于等于cbSize+4，则计算存储地址，当存储地址超过当前码块的存储范围时，则所述第k个数据默认为0；当存储地址未超过当前码块的存储范围时，则从所述HARQ soft buffer中读取对应k的数据，并在k的基础上增加1，使k＝k+1，并返回执行将k与cbSize+4进行比较这一步骤；

如果k大于cbSize+4，则结束。

一种长期演进LTE系统解速率匹配与混合自动重传请求HARQ合并的装置，包括：

控制参数获取单元，用于计算解速率匹配和HARQ合并的传输块级的控制参数和码块级的控制参数；

填充比特个数计算单元，用于依据初始化交织后的矩阵的列号ColumStart、所述码块级的控制参数中的N_D计算，得到初始化交织后的矩阵的第ColumStart列对应的填充比特个数；

恢复数据个数计算及列更新单元，用于根据所述码块级的控制参数中的R、所述第ColumStart列对应的填充比特个数及所述Ncb计算对应的系统矩阵S_R×32及校验位行交叉矩阵P_2R×32中可恢复的数据个数，并更新所述ColumStart，得到新ColumStart，其中，P_2R×32为校验位交叉矩阵P1_R×32与P2_R×32行交叉构成；

软比特合并单元，用于依据所述可恢复的数据个数、所述新ColumStart以及当前数据的传输状态和合并系数，对混合自动重传请求软缓存HARQ softbuffer中存储的无符号数据进行合并；

HARQ合并状态管理单元，用于获取当前数据的传输与合并状态，对所述HARQ soft buffer中的数据状态进行更新，产生HARQ soft buffer中数据的合并系数以及当前传输数据的合并系数；

HARQ soft buffer单元，用于存储合并后的数据；

解子块交织单元，对存储于所述HARQ soft buffer中的合并后的数据进行解子块交织处理，生成译码所需的系统位序列与校验位序列。

通过上述技术方案可知，本发明具有如下有益效果：在进行LTE解速率匹配时，构造维数为R×32的系统位交织矩阵S_R×32，以及维数为2R×32的校验位行交叉矩阵P_2R×32，准确地恢复出传输数据及填充位在HARQ soft buffer中的位置，并在数据位置恢复过程中实现对重传数据的合并处理，其中，在恢复与合并过程中以长度R为单位对S_R×32矩阵进行恢复与合并处理，以长度2R为单位对P_2R×32矩阵进行合并处理，最后直接对矩阵S_R×32与P_2R×32进行解子块交织处理获得译码所需的系统位序列、校验位序列。在此过程中，以2R为单位对校验位行交叉矩阵P_2R×32进行合并处理，简化了子块交织矩阵的恢复实现过程，并且，HARQ soft buffer中只存储无符号数，由于表示每个无符号数的比特个数比传输数据中每个软比特占用的比特个数少，从而节省了存储空间，提高了对数据的处理效率，降低了系统功耗。

附图说明

图1是现有技术中HARQ合并状态示意图；

图2是本发明实施例一公开的LTE系统解速率匹配与HARQ合并的处理流程图；

图3是本发明实施例二公开的LTE系统解速率匹配与HARQ合并的处理流程图；

图4是本发明实施例公开的填充比特个数计算的处理流程图；

图5是本发明实施例公开的恢复数据个数计算及列更新的处理流程图；

图6是本发明实施例公开的解子块交织实现流程图；

图7是本发明实施例公开的LTE系统解速率匹配与HARQ合并的结构示意图；

图8是LTE系统解速率匹配与HARQ合并的控制参数说明图。

具体实施方式

为了引用和清楚起见，下文中使用的技术名词的说明、简写或缩写总结如下：

LTE：Long Term Evolution system，长期演进系统；

HARQ：Hybird Automatic Repeat Request，混合自动重传请求；

HARQ soft buffer：混合自动重传请求软缓存。

本发明为一种LTE系统解速率匹配与HARQ合并的装置和方法，本发明所提供的方法，在进行LTE解速率匹配时，构造维数为R*32的系统位交织矩阵S_R×32，以及维数为2R*32的校验位行交叉矩阵P_2R×32，准确地恢复出传输数据及填充位在soft buffer中的位置，并在数据位置恢复过程中实现对重传数据的合并处理，最后直接对矩阵S_R×32与P_2R×32进行解子块交织处理获得译码所需的系统位序列、校验位序列。在此过程中，以2R为单位对校验位行交叉矩阵P_2R×32进行合并处理，简化了子块交织矩阵的恢复实现过程，并且，HARQ softbuffer中只存储无符号数，从而节省了存储空间，提高了对数据的处理效率，降低了系统功耗。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

如图2所示，为本发明实施例一公开的一种LTE解速率匹配与HARQ合并的处理流程图，主要包括以下步骤：

步骤1)获取用于计算解速率匹配和HARQ合并的传输块级的控制参数和码块级的控制参数，所述码块级的控制参数包括：当前码块子块交织引入的填充比特个数N_D、当前码块子块交织对应的行数R、当前码块长度cbSize、各码块对应的在混合自动重传请求软缓存HARQ soft buffer中的长度Ncb；

步骤2)依据初始化交织后的矩阵的列号ColumStart、所述码块级的控制参数中的N_D计算，得到初始化交织后的矩阵的第ColumStart列对应的填充比特个数；

步骤3)根据所述码块级的控制参数中的R、所述第ColumStart列对应的填充比特个数和所述Ncb计算对应的系统矩阵S_R×32及校验位行交叉矩阵P_2R×32中可恢复的数据个数，并更新所述ColumStart，得到新ColumStart，其中，P_2R×32为校验位交叉矩阵P1_R×32与P2_R×32行交叉构成，如式(9)；

步骤4)依据所述可恢复的数据个数、所述新ColumStart以及当前数据的传输状态和合并系数，对混合自动重传请求存储库HARQ soft buffer中存储的无符号数据进行合并；

步骤5)将合并后的数据存储于HARQ soft buffer中；

步骤6)对存储于所述HARQ soft buffer中的合并后的数据进行解子块交织处理，生成译码所需的系统位序列与校验位序列。

通过执行上述步骤1)～步骤6)的过程，在进行LTE解速率匹配时，通过构造维数为R×32的系统位交织矩阵S_R×32，以及维数为2R×32的校验位行交叉矩阵P_2R×32。在对其进行恢复与合并的过程中，以长度2R对矩阵P_2R×32进行合并处理，最后直接对矩阵S_R×32与P_2R×32进行解子块交织处理获得译码所需的系统位矩阵、校验位矩阵，简化了子块交织矩阵的恢复与合并过程及解子块交织处理的过程。同时，HARQ soft buffer中只存储无符号数，节省了存储空间，提高了对数据的处理效率，降低了系统功耗。

需要说明的是，为了减少处理的复杂度，填充位按有效数据进行处理。对于一个用n个比特表示的重传数据，在进行步骤4)中所述对HARQ softbuffer中存储的无符号数据进行合并之前，包括：

将所述HARQ soft buffer中对应的用m个比特表示的无符号数转化为n个比特的有符号数，其中，n为重传数据的比特数，m＜n。

通过上述方式的处理，可减小占用的HARQ soft buffer的存储空间。

其中，无符号数与有符号数之间的转化关系为：

dat_s＝left_shift(dat_u，n-m)-2ⁿ                        (10)

dat_u＝right_shift(dat_s+2ⁿ，n-m)                       (11)

其中，left_shift(a，x)表示将a左移x个比特位，right_shift(a，x)表示将a右移x个比特位。

在进行合并时，输入数据与转化后的有符号数分别乘以所述合并系数，再进行相加处理。

所述步骤6)之后，还包括：判断传输块内所有的码块是否处理完毕，如果是，则结束；如果否，则更新所述码块级控制参数。

优选地，如图4所示，所述步骤2)对初始化交织后的矩阵的第ColumStart列对应的填充比特个数的计算，主要包括：

步骤401、判断所述ColumStart是否小于等于31，如果是，则转步骤402；如果否，则转步骤403；

步骤402、数据位于系统位矩阵中，根据所述ColumStart查询原始矩阵列号ColumInitial的索引号ColumInitial_idx＝ColumStart，转步骤404；

步骤403、数据位于校验位交织矩阵中，根据所述ColumStart查询ColumInitial的索引号ColumInitial_idx＝floor{(ColumStart-32)/2}mod32；

步骤404、获取所述原始矩阵列号ColumInitial；

步骤405、将所述ColumInitial与所述N_D减1的值N_D-1进行比较，如果所述ColumInitial大于N_D-1，则转406；如果所述ColumInitial小于等于N_D-1，则转407；

步骤406、获得初始化交织后的矩阵的第ColumStart列在对应的系统位交织矩阵S_R×32、校验位交织矩阵P1_R×32中的填充比特个数nullNumSP1为0；

步骤407、获得所述第ColumStart列在对应的S_R×32、P1_R×32中的填充比特个数nullNumSP1为1；

步骤408、判断所述ColumInitial是否位于最后一列，如果是，则转409；如果否，则转410；

步骤409、获得所述第ColumStart列在校验位交织矩阵P2_R×32中的填充比特个数nullNumSP2为1，结束；

步骤410、将ColumInitial与N_D-2进行比较，如果ColumInitial小于N_D-2，则转409，如果ColumInitial大于等于N_D-2，则转411；

411、获得所述第ColumStart列在P2_R×32中的填充比特个数nullNumSP2为0，结束。

优选地，如图5所示，所述步骤3)对可恢复数据个数的计算及列更新，主要包括：

步骤501、判断所述ColumStart是否小于等于31，如果是，则所述第ColumStart列位于系统位矩阵，以所述R为单位计算S_R×32中第ColumStart列可恢复的数据个数，并更新ColumStart，具体过程参见步骤502～步骤511；如果否，则所述第ColumStart列位于校验位矩阵，以2R为单位计算校验位行交叉矩阵P_2R×32中第ColumStart列可恢复的数据个数，并更新ColumStart，具体过程参见步骤512～步骤519。

其中，所述以R为单位计算S_R×32中第ColumStart列可恢复的数据个数，并更新ColumStart，包括：

步骤502、判断HARQ soft buffer是否至第ColumStart列结束，如果是，则转步骤503；如果否，则转步骤509；

步骤503、判断数据是否在ColumStart列内结束，如果是，则转步骤504；如果否，则转步骤505；

步骤504、当前码块处理完毕，ColumStart无需更新，可恢复的数据个数为E-validDataStart+nulNum，结束；其中，E为承载当前码块的有效比特个数，其中不包括填充的比特个数，validDataStart为当前可恢复数据在长度E中的起始位置，nulNum为列ColumStart未更新前位于对应的交织矩阵中对应的填充比特的个数；

步骤505、可恢复的数据个数为R；

步骤506、判断HARQ soft buffer是否在ColumStart列内结束，如果是，则转步骤508；如果否，则转步骤507；

步骤507、更新ColumStart为ColumStart加1，即ColumStart＝ColumStart+1，结束；

步骤508、更新ColumStart为0，结束；

步骤509、判断数据是否在ColumStart列内结束，如果是，则转步骤510；如果否，则转步骤511；

步骤510、可恢复的数据个数为Ncb-ColumStart*R，并转步骤508；

步骤511、判断码块数据处理完成时，是否达到HARQ soft buffer的结束位置，如果是，则转步骤504；如果否，则转步骤510。

其中，以2R为单位计算校验位行交叉矩阵P_2R×32中第ColumStart列可恢复的数据个数，并更新ColumStart，包括：

步骤512、判断HARQ soft buffer是否在ColumStart列或ColumStart+1列内结束，如果是，则转步骤513；如果否，则转517；

步骤513、判断数据是否在ColumStart或ColumStart+1列内结束，如果是，则转504；如果否，则转514；

步骤514、可恢复的数据个数为2R；

步骤515、判断HARQ soft buffer是否至ColumStart列或ColumStart+1列内最后结束，如果是，则转步骤508；如果否，则转步骤516；

步骤516、更新ColumStart为ColumStart加2，即ColumStart＝ColumStart+2，结束；

步骤517、判断数据是否在ColumStart列或ColumStart+1列内结束，如果是，则转步骤518；如果否，则转步骤519；

步骤518、可恢复的数据个数为Ncb-ColumStart*2R，转508；

步骤519、判断码块数据处理完成时，是否达到HARQ soft buffer的结束位置，如果是，则转504；如果否，则转518。

优选地，如图6所示，步骤6)中所述对存储于HARQ soft buffer中的合并后的数据进行解子块交织处理，包括：

步骤601、从系统位序列、校验位序列中第k个数据起始，所述k初始化为0；

步骤602、将k与在码块级的控制参数中的当前码块长度cbSize上增加4的值cbSize+4进行比较，如果k小于等于cbSize+4，则转步骤603；如果否，结束；

步骤603、按照公式(12)～(16)计算数据的存储地址；

步骤604、判断存储地址是否超过当前码块的存储范围，如果是，则转步骤607；如果否，则转步骤605；

步骤605、从所述HARQ soft buffer中读取对应k的数据；

步骤606、将k的值增加1，使k＝k+1，并返回执行步骤602；

步骤607、所述第k个数据默认为0，结束。

需要说明的是，最终得到的译码所需的系统位序列为s(k)，校验位序列分别p1(k)，p2(k)，序列中的第k个数据可以分别表示为：

其中，k＜＝cbSize+4；softBuffer(·)表示根据地址从soft buffer读取数据；从columMap(·)表示查表操作，且查找关系由表1列间交织映射表确定。对于序列s(k)与p1(k)，

$\left\{\begin{array}{c}i=\mathrm{floor}\{(k+N_D)/32\}\\ j=k+N_D-32i\end{array}\right.,k<=\mathrm{cbSize}+4---\left(15\right)$

对于p2(k)，

$\left\{\begin{array}{c}i=\mathrm{floor}\{(k+N_D-1)/32\}\\ j=k+N_D-1-32i\end{array}\right.,k<=\mathrm{cbSize}+4---\left(16\right)$

实施例二

如图3所示，为本发明实施例二公开的一种LTE系统解速率匹配与HARQ合并的方法处理流程图。

如图8所示为LTE解速率匹配与HARQ合并的控制参数说明图。

步骤301、获取用于计算解速率匹配和HARQ合并的传输块级的控制参数：当前传输块在HARQ soft buffer中的存储基地址TBStoreStartAddr、当前传输块对应的码块个数cbNum、Ncb_list、E_list、cbsize_list、rv_idx、retransInd，并初始化码块索引codeBlockInd为0。

步骤302、获取用于计算解速率匹配和HARQ合并的码块级控制参数：Ncb＝Ncb_list(codeBlockInd)、E＝E_list(codeBlockInd)、cbsize＝cbsize_list(codeBlockInd)、cbStoreStartAddr＝TBStoreStartAddr+Ncb、softBufferAddr＝cbStoreStartAddr、R、N_D、rvColumn。

步骤303、将初始化交织后的矩阵的列号ColumStart初始化为rvColumn，ValiDataStart初始化为0。

步骤304、计算ColumStart在HARQ soft buffer中的位置，softBufferAddr＝softBufferAddr+ColumStart*R。

步骤305、计算第ColumStart列的填充比特个数。

步骤306、计算HARQ soft buffer中，第ColumStart列能够恢复的数据量L，并更新ColumStart。

步骤307、获取在softBufferAddr地址中的当前数据的合并状态。

步骤308、判断当前数据是否需要合并。如果需要，转步骤309；如果否，则转步骤310。

步骤309、获取HARQ soft buffer中地址softBufferAddr对应的数据，并根据当前数据的合并状态与接收数据进行合并。

步骤310、将处理后的数据存入softBufferAddr对应的位置。

步骤311、判断所述处理后的数据是否为填充位。如果是，则转步骤314；如果否，则转步骤312。

步骤312、将所述ValiDataStart的值加1，ValiDataStart＝ValiDataStart+1。

步骤313、将所述当前数据在HARQ soft buffer中的存储基地址softBufferAddr的值加1，softBufferAddr＝softBufferAddr+1。

步骤314、令L＝L-1，并判断L个可恢复的位置是否处理完毕，即判断L的值是否为0。如果可恢复的位置处理完毕，则转步骤315；如果未处理完毕，则转步骤307.

步骤315、令E＝E-1，并判断接收数据是否处理完成，即判断E的值是否为0。如果数据处理完成，则转步骤316；如果未处理完成，则转步骤304.

步骤316、对存储于HARQ soft buffer中的数据进行解列间交织处理，去除零比特，并输出至Turbo译码器。

步骤317、判断传输块内所有的码块是否处理完毕，即判断codeBlockInd是否等于cbNum-1。如果否，则转步骤318，如果是，则结束。

步骤318、将codeBlockInd的值加1，并转步骤302。

根据上述的具体的LTE系统解速率匹配与HARQ合并的方法，本发明实施例所公开的LTE系统解速率匹配与HARQ合并的结构示意图，参考附图7所示：

控制参数获取单元701，用于计算解速率匹配和HARQ合并的传输块级的控制参数和码块级的控制参数；

填充比特个数计算单元702，用于依据初始化交织后的矩阵的列号ColumStart、所述码块级的控制参数中的N_D计算，得到初始化交织后的矩阵的第ColumStart列对应的填充比特个数；

恢复数据个数计算及列更新单元703，用于根据所述码块级的控制参数中的R、所述第ColumStart列对应的填充比特个数及所述Ncb，计算对应的系统矩阵S_R×32及校验位行交叉矩阵P_2R×32中可恢复的数据个数，并更新所述CloumStart，得到新ColumStart，其中，P_2R×32为校验位交叉矩阵P1_R×32与P2_R×32行交叉构成；

软比特合并单元704，用于依据所述可恢复的数据个数、所述新ColumStart以及当前数据的传输状态和合并系数，对混合自动重传请求软缓存HARQ softbuffer中存储的无符号数据进行合并；

HARQ合并状态管理单元705，用于获取当前数据的传输与合并状态，对所述HARQ soft buffer中的数据状态进行更新，产生HARQ soft buffer中数据的合并系数以及当前传输数据的合并系数；

HARQ soft buffer单元706，用于存储合并后的数据；

解子块交织单元707，对存储于所述HARQ soft buffer中的合并后的数据进行解子块交织处理，生成译码所需的系统位序列与校验位序列。

其中，HARQ合并状态管理单元705用于指示软比特合并单元同一次传输后HARQ soft buffer中的数据状态，并根据当前传输与合并状态，对HARQsoft buffer中的数据状态进行更新。

HARQ合并状态管理单元705管理的状态包括，合并次数，每次合并对应的分段数目，每个分段的起始位置与长度。由于LTE采用的冗余版本号为0～3，HARQ合并状态管理单元705最多维护合并3次的状态，当合并3次大于3次时，认为合并次数仍为3次，以此减少维护状态的复杂度。

根据维护的状态，HARQ合并状态管理单元705产生HARQ soft buffer中数据的合并系数以及当前传输数据的合并系数。

HARQ soft buffer单元706用于存储合并后的数据。如上所述，为了减小存储空间，HARQ soft buffer中存储的为无符号数，并且存储的无符号数的位数小于传输的有符号数的位数。

上述本发明实施例公开的装置的具体执行过程与上述公开的方法一致，这里不再进行赘述。

通过上述本发明公开的LTE系统解速率匹配与HARQ合并的装置和方法，通过构造维数为2R×32的校验位行交叉矩阵P_2R×32，并以2R为单位对校验位矩阵进行处理，简化了校验位矩阵中数据的恢复、合并及解子块交织处理的过程，并且HARQ soft buffer中只存储无符号数，节省了存储空间，提高了对数据的处理效率，降低了系统功耗。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种长期演进LTE系统解速率匹配与混合自动重传请求HARQ合并的方法，其特征在于，包括：

步骤1）获取用于计算解速率匹配和HARQ合并的传输块级的控制参数和码块级的控制参数，所述码块级的控制参数包括：当前码块子块交织引入的填充比特个数N_D、当前码块子块交织对应的行数R、当前码块大小cbSize、各码块对应的在混合自动重传请求软缓存HARQ soft buffer中的长度Ncb；

步骤2）依据初始化交织后的矩阵的列号ColumStart、所述码块级的控制参数中的N_D计算，得到初始化交织后的矩阵的第ColumStart列对应的填充比特个数；

步骤3）根据所述码块级的控制参数中的R、所述第ColumStart列对应的填充比特个数及所述Ncb计算对应的系统位交织矩阵S_R×32及校验位行交叉矩阵P_2R×32中可恢复的数据个数，并更新所述ColumStart，得到新ColumStart，其中，P_2R×32为校验位交叉矩阵P1_R×32与P2_R×32行交叉构成；

具体过程为：判断所述ColumStart是否小于等于31，如果是，则所述第ColumStart列位于系统位交织矩阵S_R×32，以所述R为单位计算S_R×32中第ColumStart列可恢复的数据个数，并更新ColumStart；如果否，则所述第ColumStart列位于校验位行交叉矩阵P_2R×32，以2R为单位计算校验位行交叉矩阵P_2R×32中第ColumStart列可恢复的数据个数，并更新ColumStart；

所述以R为单位计算S_R×32中第ColumStart列可恢复的数据个数，并更新ColumStart的具体过程包括：

判断第ColumStart列是否为所述HARQsoft buffer的最后一列，如果是，则判断数据是否在ColumStart列内结束，如果是，则当前码块处理完毕，可恢复的数据个数为：E-validDataStart+nulNum，ColumStart无需更新，结束；其中，E为承载当前码块的有效比特个数，其中不包括填充的比特个数，validDataStart为当前可恢复数据在长度E中的起始位置，nulNum为列ColumStart未更新前位于系统位交织矩阵S_R×32中对应的填充比特的个数；

判断HARQ soft buffer是否在第ColumStart列内结束，如果是，则判断数据是否在ColumStart列内结束，如果否，则可恢复的数据个数为R，继续判断HARQ soft buffer是否在第ColumStart列最后结束，如果是，则更新ColumStart为0，如果否，则更新ColumStart为ColumStart+1，结束；

判断HARQ soft buffer是否在第ColumStart列内结束，如果否，则判断数据是否在ColumStart列内结束，如果是，则可恢复的数据个数为：Ncb-ColumStart×R，同时更新ColumStart为0，结束；其中，Ncb为各码块对应的在HARQ soft buffer中的长度，ColumStart为当前数据位于交织矩阵中的列号，R为当前码块子块交织对应的行数；

判断HARQ soft buffer是否在第ColumStart列内结束，如果否，则判断数据是否在ColumStart列内结束，如果否，则判断码块数据处理完成时，是否达到HARQ soft buffer的结束位置，如果是，则可恢复的数据个数为E-validDataStart+nulNum，ColumStart无需更新，如果否，则可恢复的数据个数为Ncb-ColumStart*R，更新ColumStart为0，结束；

其中，所述以2R为单位计算校验位行交叉矩阵P_2R×32中第ColumStart列可恢复的数据个数，并更新ColumStart的具体过程包括：

判断HARQ soft buffer是否在第ColumStart列或ColumStart+1列结束，如果是，则判断数据是否在第ColumStart列或第ColumStart+1列内结束，如果是，则当前码块处理完毕，可恢复的数据个数为：E-validDataStart+nulNum，ColumStart无需更新，结束；其中，nulNum为列ColumStart未更新前位于校验交织矩阵中对应的填充比特的个数的之和nullNumSP1+nullNumSP2，其中，所述nullNumSP1表示初始化交织后的矩阵的第ColumStart列在对应的系统位交织矩阵S_R×32、校验位交叉矩阵P1_R×32中的填充比特个数，所述nullNumSP2表示第ColumStart列在校验位交叉矩阵P2_R×32中的填充比特个数；

判断HARQ soft buffer是否在第ColumStart列或第ColumStart+1列内结束，如果是，则判断数据是否在ColumStart列或第ColumStart+1列内结束，如果否，则可恢复的数据个数为2R，继续判断HARQ soft buffer是否在第ColumStart列或第ColumStart+1列最后结束，如果是，则更新ColumStart为0，如果否，则更新ColumStart为ColumStart加2，结束；

判断HARQ soft buffer是否在第ColumStart列或第ColumStart+1列内结束，如果否，则判断数据是否至ColumStart列或第ColumStart+1列内结束，如果是，则可恢复的数据个数为：Ncb-ColumStart×2R，同时更新ColumStart为0，结束；

判断HARQ soft buffer是否在第ColumStart列或第ColumStart+1列内结束，如果否，则判断数据是否至ColumStart列或第ColumStart+1列内结束，如果否，则判断码块数据处理完成时，是否达到HARQ soft buffer的结束位置，如果是，则可恢复的数据个数为：E-validDataStart+nulNum，ColumStart无需更新，如果否，则可恢复的数据个数为Ncb-ColumStart×2R，更新ColumStart为0，结束；

步骤4）依据所述可恢复的数据个数、所述新ColumStart以及当前数据的传输状态和合并系数，对混合自动重传请求存储库HARQ soft buffer中存储的无符号数据进行合并；

步骤5）将合并后的数据存储于HARQ soft buffer中；

步骤6）对存储于所述HARQ soft buffer中的合并后的数据进行解子块交织处理，生成译码所需的系统位序列与校验位序列。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤4）中所述对HARQ softbuffer中存储的无符号数据进行合并之前，包括：

将所述HARQ soft buffer中对应的用m个比特表示的无符号数转化为n个比特的有符号数，其中，n为重传数据的比特数，m<n。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2）主要包括：

判断所述ColumStart是否小于等于31，如果是，则数据位于系统位交织矩阵S_R×32中，根据所述ColumStart查询原始矩阵列号ColumInitial的索引号ColumInitial_idx，将所述ColumStart赋予所述ColumInitial_idx；如果否，则数据位于校验位交叉矩阵中，将依据floor{(ColumStart-32)/2}mod32计算后的ColumStart，赋予所述ColumInitial_idx；

获取所述原始矩阵列号ColumInitial；

将所述ColumInitial与所述N_D减1的值N_D-1进行比较，如果所述ColumInitial大于N_D-1，则得到初始化交织后的矩阵的第ColumStart列在对应的系统位交织矩阵S_R×32、校验位交叉矩阵P1_R×32中的填充比特个数nullNumSP1为0，如果所述ColumInitial小于等于N_D-1，则得到所述第ColumStart列在对应的S_R×32、P1_R×32中的填充比特个数nullNumSP1为1；

判断所述ColumInitial是否位于最后一列，如果是，则得到所述第ColumStart列在校验位交叉矩阵P2_R×32中的填充比特个数nullNumSP2为1，如果否并且ColumInitial小于N_D-2，则所述第ColumStart列在P2_R×32中的填充比特个数nullNumSP2为1，如果否并且ColumInitial大于等于N_D-2，则所述第ColumStart列在P2_R×32中的填充比特个数nullNumSP2为0。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤6）之后，还包括：判断传输块内所有的码块是否处理完毕，如果是，则结束；如果否，则更新所述码块级控制参数。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤6）中所述对存储于HARQ soft buffer中的合并后的数据进行解子块交织处理，包括：

从系统位序列、校验位序列中第k个数据起始，所述k初始化为0;

将k与在码块级的控制参数中的当前码块长度cbSize上增加4的值cbSize+4进行比较，如果k小于等于cbSize+4，则计算存储地址，当存储地址超过当前码块的存储范围时，则所述第k个数据默认为0；当存储地址未超过当前码块的存储范围时，则从所述HARQ soft buffer中读取对应k的数据，并在k的基础上增加1，使k=k+1，并返回执行将k与cbSize+4进行比较这一步骤；

如果k大于cbSize+4，则结束。

6.一种长期演进LTE系统解速率匹配与混合自动重传请求HARQ合并的装置，其特征在于，该装置包括：

控制参数获取单元，用于计算解速率匹配和HARQ合并的传输块级的控制参数和码块级的控制参数；

填充比特个数计算单元，用于依据初始化交织后的矩阵的列号ColumStart、所述码块级的控制参数中的N_D计算，得到初始化交织后的矩阵的第ColumStart列对应的填充比特个数，其中，所述N_D表示当前码块子块交织引入的填充比特个数；

恢复数据个数计算及列更新单元，用于根据所述码块级的控制参数中的R、所述第ColumStart列对应的填充比特个数及Ncb计算对应的系统位交织矩阵S_R×32及校验位行交叉矩阵P_2R×32中可恢复的数据个数，并更新所述ColumStart，得到新ColumStart，其中，P_2R×32为校验位交叉矩阵P1_R×32与P2_R×32行交叉构成，其中R表示当前码块子块交织对应的行数；

具体过程为：判断所述ColumStart是否小于等于31，如果是，则所述第ColumStart列位于系统位交织矩阵S_R×32，以所述R为单位计算S_R×32中第ColumStart列可恢复的数据个数，并更新ColumStart；如果否，则所述第ColumStart列位于校验位行交叉矩阵P_2R×32，以2R为单位计算校验位行交叉矩阵P_2R×32中第ColumStart列可恢复的数据个数，并更新ColumStart；

所述以R为单位计算S_R×32中第ColumStart列可恢复的数据个数，并更新ColumStart的具体过程包括：

判断第ColumStart列是否为所述HARQsoft buffer的最后一列，如果是，则判断数据是否在ColumStart列内结束，如果是，则当前码块处理完毕，可恢复的数据个数为：E-validDataStart+nulNum，ColumStart无需更新，结束；其中，E为承载当前码块的有效比特个数，其中不包括填充的比特个数，validDataStart为当前可恢复数据在长度E中的起始位置，nulNum为列ColumStart未更新前位于系统位交织矩阵S_R×32中对应的填充比特的个数；

判断HARQ soft buffer是否在第ColumStart列内结束，如果是，则判断数据是否在ColumStart列内结束，如果否，则可恢复的数据个数为R，继续判断HARQ soft buffer是否在第ColumStart列最后结束，如果是，则更新ColumStart为0，如果否，则更新ColumStart为ColumStart+1，结束；

判断HARQ soft buffer是否在第ColumStart列内结束，如果否，则判断数据是否在ColumStart列内结束，如果是，则可恢复的数据个数为：Ncb-ColumStart×R，同时更新ColumStart为0，结束；其中，Ncb为各码块对应的在HARQ soft buffer中的长度，ColumStart为当前数据位于交织矩阵中的列号，R为当前码块子块交织对应的行数；

判断HARQ soft buffer是否在第ColumStart列内结束，如果否，则判断数据是否在ColumStart列内结束，如果否，则判断码块数据处理完成时，是否达到HARQ soft buffer的结束位置，如果是，则可恢复的数据个数为E-validDataStart+nulNum，ColumStart无需更新，如果否，则可恢复的数据个数为Ncb-ColumStart*R，更新ColumStart为0，结束；

其中，所述以2R为单位计算校验位行交叉矩阵P_2R×32中第ColumStart列可恢复的数据个数，并更新ColumStart的具体过程包括：

判断HARQ soft buffer是否在第ColumStart列或ColumStart+1列结束，如果是，则判断数据是否在第ColumStart列或第ColumStart+1列内结束，如果是，则当前码块处理完毕，可恢复的数据个数为：E-validDataStart+nulNum，ColumStart无需更新，结束；其中，nulNum为列ColumStart未更新前位于校验交织矩阵中对应的填充比特的个数的之和nullNumSP1+nullNumSP2，其中，所述nullNumSP1表示初始化交织后的矩阵的第ColumStart列在对应的系统位交织矩阵S_R×32、校验位交叉矩阵P1_R×32中的填充比特个数，所述nullNumSP2表示第ColumStart列在校验位交叉矩阵P2_R×32中的填充比特个数；

判断HARQ soft buffer是否在第ColumStart列或第ColumStart+1列内结束，如果是，则判断数据是否在ColumStart列或第ColumStart+1列内结束，如果否，则可恢复的数据个数为2R，继续判断HARQ soft buffer是否在第ColumStart列或第ColumStart+1列最后结束，如果是，则更新ColumStart为0，如果否，则更新ColumStart为ColumStart加2，结束；

判断HARQ soft buffer是否在第ColumStart列或第ColumStart+1列内结束，如果否，则判断数据是否至ColumStart列或第ColumStart+1列内结束，如果是，则可恢复的数据个数为：Ncb-ColumStart×2R，同时更新ColumStart为0，结束；

判断HARQ soft buffer是否在第ColumStart列或第ColumStart+1列内结束，如果否，则判断数据是否至ColumStart列或第ColumStart+1列内结束，如果否，则判断码块数据处理完成时，是否达到HARQ soft buffer的结束位置，如果是，则可恢复的数据个数为：E-validDataStart+nulNum，ColumStart无需更新，如果否，则可恢复的数据个数为Ncb-ColumStart×2R，更新ColumStart为0，结束；

软比特合并单元，用于依据所述可恢复的数据个数、所述新ColumStart以及当前数据的传输状态和合并系数，对混合自动重传请求软缓存HARQ softbuffer中存储的无符号数据进行合并；

HARQ合并状态管理单元，用于获取当前数据的传输与合并状态，对所述HARQ soft buffer中的数据状态进行更新，产生HARQ soft buffer中数据的合并系数以及当前传输数据的合并系数；

HARQ soft buffer单元，用于存储合并后的数据；

解子块交织单元，对存储于所述HARQ soft buffer中的合并后的数据进行解子块交织处理，生成译码所需的系统位序列与校验位序列。