CN102480337B - 无线电软件系统以及用于其的解码装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种软件无线电系统以及用于其的解码装置和方法。根据本发明的一个实施例，一种用于软件无线电系统的前向纠错解码装置，包括：接收模块，用于接收多个上行通道的解码任务；解码器矩阵，用于执行所述解码任务；其中所述解码器矩阵被多个上行通道共享。本发明的实施例的解码装置、方法和软件无线系统能够很好地满足下一代无线通信系统的基站系统要求的高计算能力、足够的灵活性和可扩展性。

Description

无线电软件系统以及用于其的解码装置和方法

技术领域

本发明涉及前向纠错解码，更具体涉及用于软件无线电系统的前向纠错解码。

背景技术

无线通信技术的发展日新月异。对于下一代无线通信系统的基站系统来说，高计算能力、足够的灵活性和可扩展性是发展的趋势也是面临的挑战。例如在LTE系统中，要求具有很高的数据吞吐量，例如下行100Mbps，上行50Mbps。而且，在LTE系统中，部分数据(例如，下行广播信道BCH、下行控制信息DCI、部分上行控制信息UCI)要求Viterbi解码，而部分数据(上行共享信道UL-SCH、下行共享控制信道DL-SCH、寻呼信道PCH、多播信道MCH)要求Turbo解码。

传统的基站，尤其是其中的基带处理部分，主要基于多种专用硬件设计来构成，其灵活性和可扩展性较差。为了适应下一代无线通信系统支持的不同的标准和其他不同应用特征，在多数情况下需要使用不同型号或数量的专用芯片，从而基站的硬件平台需要从新设计开发。因此，传统的基于专用硬件设计的基站已经不能满足未来无线通信系统的要求。

特别地，在基站的基带处理方面，物理层处理通常占据总计算量的80％以上。而前向纠错(FEC)解码又消耗了物理层处理的70％以上的计算量。例如，通常WiMAXViterbi解码在4位软输入判决情况下要求单线程的性能为22.3Mbps。WiMAXTurboCode解码在6次迭代的情况下要求单线程的性能为0.7Mbps。当前主要通过ASIC技术和芯片组来解决FEC解码处理的海量计算要求。但是基于ASIC技术的专用硬件设计灵活性和可扩展性差，难以满足下一代移动通信的要求。现代通信中常用的各种编解码技术，例如包括卷积码、奇偶校验码、Viterbi码、Turbo码等等，都属于前向纠错码技术。在下文中，除了另有说明，所称的编码或解码均指前向纠错编码或前向纠错解码。

针对上述问题，需要一种适用于下一代无线通信系统的基站系统。特别地，需要一种适用于这样的基站系统的高效而灵活的解码方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够满足下一代无线通信系统要求的新的基站系统以及用于其的解码装置和解码方法。其能够实现高计算能力、足够的灵活性和可扩展性。

根据本发明的一方面，提供了一种用于软件无线电系统的解码装置，包括：接收模块，用于接收多个上行通道的解码任务；解码器矩阵，用于执行所述解码任务；其中所述解码器矩阵被多个上行通道共享。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于软件无线电系统的解码方法，其特征在于：通过解码器矩阵执行接收的多个上行通道的解码任务，其中所述解码器矩阵被多个上行通道共享。

根据本发明的又一方面，提供了一种软件无线电系统，其包括：多个射频头部模块，其生成多个上行通道的解码任务；以及前述的解码装置。

附图说明

通过对结合附图所示出的实施例进行详细说明，本发明的上述以及其他特征将更加明显，本发明附图中，相同的标号表示相同或相似的部件。在附图中，

图1示出了一个当前的基站的体系结构的示意图。

图2示出了基站池的体系结构的示意图。

图3a示出了根据本发明的一个实施例的解码装置。

图3b示出了根据本发明的一个实施例的解码任务对应的数据帧结构。

图4示出了根据本发明的一个优选实施例的解码器矩阵的示意图。

图5示出了图4的解码器矩阵中的分派器的一个示例的示意图。

图6示出了图4的解码器矩阵中的加速器节点的一个示例的示意图。

图7示出了根据本发明的一个实施例的软件无线电系统的示意图。

图8示出了根据本发明的另一个实施例的软件无线电系统的示意图。

图9示出了根据本发明的一个实施例的用于软件无线电系统的解码方法的流程图。

图10示出了根据本发明的另一个实施例的用于软件无线电系统的解码方法的流程图。

图11示出了根据本发明的又一个实施例的用于软件无线电系统的解码方法的流程图。

具体实施方式

图1示出了一个当前通信基站的体系结构的示意图。基站包括射频部分以及基带处理部分。射频部分用于收发无线电信号，包括天线和RF处理单元。基带处理部分从射频部分接收上行数据以及向射频部分发送下行数据。上行数据/下行数据通常包括多个通道，其数目与射频部分的数据通道数目相同。基带处理部分包括物理层处理、MAC层处理以及更高层协议处理等。

FEC解码是对无线信号的基带处理中的一个重要处理。如前所述，FEC解码需要海量的计算量。为了满足海量计算的要求，当前通常通过ASIC技术和芯片组来解决实现FEC解码。如图1所示，在当前的基站方案中，通常针对每个上行通道配置一个专用的解码器。这种设计的灵活性和扩展性较差。例如，当系统扩容，增加数据通道时，需要增加相应数目的解码器。又如，当系统升级支持不同标准时，需要更换相应的解码器。这些都需要重新设计基站的基带处理模块，造成了资源的浪费。对于运营商和/或电信设备制造商来说，传统基站的开发和管理成本都非常高。

为了系统部署的灵活性和可扩展性，已经提出希望将基站的射频部分和基带处理部分分开，将一组基站的基带处理部分集中在一起实现，如图2所示。这样的一组基站称为“基站池”，这样的基站也称为虚拟基站。当系统需要支持不同的覆盖率以及其他应用特征时，期望基站池的基带处理部分可以容易地进行适应性改变以适配射频部分的改变(例如，增加一个虚拟基站)。运营商已经很好地接受了上述基站池的概念。然而，传统的基站的基带处理设计，特别是专用解码器的解决方案明显地不能满足上述灵活性和可扩展性的要求。因此，高效而灵活的解码实现成为了阻止该基站池的概念用于实际系统的主要瓶颈。

本发明的实施例提出了利用软件无线电技术来设计基站系统的方案。这样设计的基站系统也称为软件无线电系统。该基站系统可以是一个具有多天线的基站，也可以是包括多个基站的基站池。本发明的实施例还提出了适用于这样的软件无线电系统的解码方案。本发明的实施例提出的解决方案能够满足未来无线通信系统要求的灵活性和可扩展性，并且可以使得基站池的概念用于实际系统。

本发明的实施例的一个主要思想在于，利用软件无线电技术，通过共享的解码器矩阵来实现多个上行通道的数据的解码，而不再象传统技术中那样给每个通道配置专用的解码器。本发明的解码方案实现了资源共享，并且可以灵活配置。

图3a示出了根据本发明的一个实施例的解码装置300。解码装置300包括接收模块310和解码器矩阵320。

接收模块310用于接收来自多个上行通道(UL)的解码任务。例如，每个解码任务对应从射频部分接收的上行数据经过前端处理后得到的需要进行解码的一个编码数据块。所述前端处理例如包括解封装、解映射、解调制等等。解码任务可以表示为数据帧，包括待解码的编码数据块以及相关的信息。图3b示意性地示出了一个可选的数据帧结构，其中包括数据块索引、待解码的数据、以及相关的信息。这些相关信息例如包括服务质量(QoS)、信噪比(SNR)、数据块的长度、和/或位宽度。这些信息可以供解码矩阵在执行解码时使用。应该理解，图3b所示的数据帧结构仅是示例性的。在不同的实施例中，所述数据帧结构包括的具体数据及其顺序可以不同。接收模块310可以是并行地接收多个上行通道的解码任务，也可以是串行地接收多个上行通道的解码任务。

解码器矩阵320用于执行接收模块310接收的多个上行通道的解码任务。在解码器矩阵320只有一个解码器情况，接收模块310接收的多个上行通道的解码任务可以直接由解码器矩阵320执行解码任务。在解码器矩阵320有多个相同的解码器情况，接收模块310接收的多个上行通道的解码任务可以顺序或随机地直接由解码器矩阵320中的一个解码器执行解码任务。

优选地，解码器矩阵中可以包括众多解码器。优选地，这些解码器可以支持不同的解码模式，以适应不同的标准，或者如LTE这样的要求多种解码模式的下一代无线通信标准。例如，这些解码器可以部分支持Viterbi解码，而部分支持Turbo解码，等等。在解码器矩阵中，多个上行通道的解码任务可以相应地分配给支持其所要求的解码模式的解码器。优选地，可以在各个解码器之间实现负载均衡，以有效地利用资源，实现高效的解码。

解码器矩阵可以通过软件、硬件或者软件和硬件的结合来实现。例如，解码器矩阵中的解码器可以用专用解码芯片或者芯片组实现。优选地，解码器矩阵可以利用专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)来整体地实现。可选地，解码器矩阵可以在多核芯片的IT计算平台上利用软件来实现。或者，解码器矩阵可以在多核芯片的IT计算平台结合ASIC、FPGA、DSP来实现。

图4示出了根据本发明的一个优选实施例的解码器矩阵400。解码器矩阵400包括分派器410和加速器节点(简称ACC节点)420。分派器410用于调度接收的多个上行通道的解码任务。ACC节点420用于对根据分派器的调度执行解码任务。ACC节点420可以是利用各种已知的或者未来将开放的技术实现的高速解码器的集合。例如，ACC节点可以是利用ASIC实现解码的ASIC加速器，或者利用FPGA实现的FPGA加速器，或者利用多核IT技术实现的加速器等等。

优选地，分派器410不仅用于确定执行解码任务的解码器，还可以确定解码任务在相应解码器的等待队列中的位置，和/或还可以调整执行解码任务所使用的参数。

优选地，在一个实施例中，分派器410可以根据下述信息中的至少一种信息来调度解码任务：解码模式、解码器上的负荷量、解码路径延时、QoS(例如，对数据块的延时要求)、SNR、以及MAC层的调度结果等等。

在一个支持LTE的实施例中，存在支持不同解码模式(例如支持Viterbi解码和Turbo解码)的解码器。分派器410在执行调度时，将考虑解码任务的解码模式，将解码任务分配给支持其解码模式的解码器。例如，将来自LTE系统中的BCH、DCI、UCI的解码任务分配给Viterbi解码器，而将来自UL-SCH、DL-SCH、PCH、MCH的解码任务分配给Turbo解码器。

可选地，分派器410将考虑ACC节点420中各个解码器上的工作负荷，将解码任务分配给合适的解码器，以实现负载均衡。

可选地，分派器410可以估算解码任务分配给ACC节点420中的不同解码器执行时将产生的解码路径延时。或者，分派器410可以监测各个解码器上的历史解码路径延时。然后，将该解码任务分配给对应于最小解码路径延时的解码器。

可选地，分派器410可以将解码任务分配给满足其QoS要求(例如，估算的解码路径延时小于等于对数据块的延时要求)的解码器中的任意一个。

可选地，分派器410还可以根据MAC层的调度信息来进行调度。例如，当MAC层调度信息指示将存在突发上行数据时，分派器410可以预留足够的解码器资源用于即将到来的突发数据解码。在必要地情况下，可以丢弃或者暂缓低优先级的解码任务。

优先地，分派器410可以将当前调度的解调任务分配在优先级低于当前调度任务的优先级的已调度任务之前。例如，当存在优先级很高的紧急任务(例如，实时语音业务)时，分派器410可以将该紧急任务分配在已调度的优先级较低的解码任务之前，或者丢弃已调度的低优先级的解码任务。例如，在不考虑低于该紧急任务的优先级的已调度任务的情况下，估算不同解码器执行该紧急解码任务所需的解码路径延时。然后，将该紧急任务分配给所估算的最小解码路径延时的解码器。相应地，暂缓或者丢弃低优先级的已调度解码任务。

可选地，分派器410可以调整解码参数。解码参数例如包括选择解码所用的并行算法，或者迭代次数等等。例如，分派器410可以根据解码任务对应的数据块的SNR来调整迭代次数。例如，对于Turbo解码，当SNR较高时，可以降低其迭代次数，而在SNR较低时，增加迭代次数。例如，分派器410可以根据解码任务对应的解码延时要求以及误码率要求，折中选择合适的并行算法。对于解码延时要求非常高而误码率要求较低的实时业务可以选择使用较多数量的解码器并行解码，反之亦然。

可选地，在解码器矩阵的负荷量较重时，分派器410也可以调整执行解码任务所使用的参数，例如降低迭代次数等，以降低解码计算复杂度。

ACC节点420根据分派器410的调度执行解码任务。优选地，ACC节点420可以对解码任务进行缓存。例如，每个解码器可以各自包括一个或者多个队列。考虑到无线通信的突发性，具有缓存功能的ACC节点420可以更有效地利用解码器资源。

图5示出了根据本发明的一个实施例的分派器的具体实现500。分派器500包括解码器仲裁器510。解码器仲裁器510用于确定各个解码任务被分派到的解码器。优选地，解码器仲裁器510可以根据下述信息中的至少一种信息来确定各个解码任务被分派到的解码器：解码模式、解码器上的负荷量、解码路径延时、QoS(例如，对数据块的延时要求)、SNR、以及MAC层的调度结果等等。

分派器500还包括解码参数确定装置520，其用于确定执行解码任务所使用的参数，包括例如执行解码任务所使用的并行算法，迭代次数等等。优选地，解码参数确定装置520可以根据下述信息中的至少一种信息来确定执行特定解码任务所使用的参数：解码模式、解码器上的负荷量、解码路径延时、QoS(例如，对数据块的延时要求)、误码率、SNR、以及MAC层的调度结果等等。

图6示出了根据本发明的一个优先地实施例的ACC节点的具体实施例600。ACC节点600包括至少一个解码器610和至少一个队列620。解码器610用于实际对所分配的编码数据块进行解码，例如Viterbi解码或者Turbo解码。队列620用于缓存解码任务。一个解码器610可以对应一个或多个队列620。每个解码器610和对应的队列620可以看成一个带缓存的解码器。

优选地，当ACC节点包括队列的情况下，分派器500中的解码器仲裁器510可以实现为队列仲裁器。队列仲裁器用于确定解码任务被分配到的队列。当一个解码器对应不止一个队列时，例如具有分别对应不同优先级的队列时，队列仲裁器可以根据解码任务的优先级选择所分配的解码器的合适的队列。例如，在一个实施例中，一个解码器具有分别对应于高优先级和低优先级的两个队列。该解码器仅在高优先级队列为空时才执行低优先级队列中的任务。在这种情况下，队列仲裁器不仅确定解码任务被分配到的解码器，还进一步确定该解码任务被分配到该解码器的高优先级队列还是低优先级队列。通常，已调度的解码任务将按先后顺序在被分配的队列中排队。

优先地，队列仲裁器还可以确定解码任务在队列中的位置。队列仲裁器可以比较当前调度的解码任务和已调度的解码任务的优先级，将当前调度的解码任务排在已调度的优先级较低的解码任务之前，相应地暂缓或者丢弃受影响的优先级较低的解码任务。例如，在不考虑低于当前调度的解码任务的优先级的已调度任务的情况下，估算不同解码器执行当前调度的解码任务所需的解码路径延时。然后，将当前调度的解码任务分配给所估算的最小解码路径延时的解码器。相应地，暂缓或者丢弃低优先级的已调度解码任务。

下面参考图4-6描述分派器和ACC节点之间的协作的一个具体示例。分派器在确定一个解码任务的调度信息之后，通过调度数据帧发送给ACC节点。该调度数据帧可以包括图3b所示的解码任务对应的数据帧中的所有信息。可选地，该调度数据帧还包括执行该解码任务所使用的参数，例如所使用的并行算法和迭代次数等等。优选地，当一个解码任务使用了并行算法时，将生成多个调度数据帧，每个调度数据帧对应该解码任务的一部分。ACC节点根据分派器的调度将调度数据帧插入相应的队列。根据调度信息，当前调度的数据帧可以排在队列的末尾，或者插入相应的队列中的其他位置，和/或删除队列中已经存在的调度任务。优选地，ACC节点向分派器反馈自身的状态参数，例如解码器上的负荷量、和/或执行解码任务的结果。解码器上的负荷量可以例如通过队列长度来表示。执行解码任务的结果例如包括成功、失败、和/或完成时间等。分派器可以通过时间戳获得解码任务的实际解码延迟时间。然后，分配器可以根据这些反馈的信息来进行后续的调度工作。

本发明的实施例的解码装置至少具有以下优点之一：

共享资源，提高了解码效率，而且能够通过共享资源处理大的突发数据的解码任务，增大了吞吐量。

支持多应用和多标准。例如，可以同时支持Turbo解码，Viterbi解码，支持LTE以及WiMAX等等。

高效的解码任务分派。因为在本发明实施例中，对解码任务的调度考虑了MAC层的调度信息，SNR和解码路径延时，以及QoS等等，可以在知晓这些信息的情况下实现负载均衡，实现最佳的性能。

配置灵活，容易升级。当增加数据通道数目、或者改变其他应用特征时，可以利用无线电软件技术容易地更新解码装置的设计以适应射频部分的改变，不需要改变硬件设计平台。

图7示出了根据本发明的一个实施例的软件无线电系统700的示意图。软件无线电系统700例如是一个基站池或者多天线基站。系统700包括多个射频头部模块710以及根据本发明的解码装置720。多个射频头部模块710生成多个上行通道的解码任务。具体地，射频头部模块710包括天线和其他处理模块，其对从天线接收的上行数据处理，包括从RF/IF转换、A/D转换、解封装、解调等等，生成解码任务。上行通道的数目与所有射频头部模块中的数据通道总数相对应。解码器装置720从多个射频头部模块710接收多个上行通道的解码任务，并且以解码器资源共享的方式执行解码。解码装置720可以是如上所述的根据本发明的实施例的任意一种解码装置，例如如图3所示的解码装置。

如图7所示，解码装置720包括接收模块721和解码器矩阵722。接收模块721用于接收来自多个上行通道的解码任务。其可以是串行地接收多个上行通道的解码任务，也可以是并行地接收这些解码任务。解码器矩阵722用于执行接收模块721接收的多个上行通道的解码任务。解码器矩阵中可以包括众多解码器。优选地，这些解码器可以支持不同的解码模式，以适应不同的标准。例如，这些解码器中可以部分解码器支持Viterbi解码，而部分解码器支持Turbo解码，等等。在解码器矩阵中，多个上行通道的解码任务可以相应地分配给支持其所要求的解码模式的解码器。优选地，可以在各个解码器之间实现负载均衡，以有效地利用资源，实现高效的解码。

优选地，解码器矩阵722包括分派器7221和加速器节点(简称ACC节点)7222。分派器7221用于调度接收的多个上行通道的解码任务。ACC节点420用于对根据分派器的调度执行解码任务。ACC节点420可以是利用各种已知的或者未来将开放的技术实现的高速解码器的集合。

优选地，分派器7221不仅用于确定执行解码任务的解码器，还可以确定解码任务在相应解码器的等待队列中的位置，和/或还可以调整执行解码任务所使用的参数。

分派器7221可以根据下述信息中的至少一种信息来调度解码任务：解码模式、解码器上的负荷量、解码路径延时、QoS(例如，对数据块的延时要求)、SNR、以及MAC层的调度结果等等。

优选地，分派器7221可以将当前调度的解调任务分配在优先级低于当前调度任务的优先级的已调度任务之前。当存在优先级很高的紧急任务(例如，实时语音业务)时，分派器7221可以将该紧急任务分配在已调度的优先级较低的解码任务之前，或者丢弃已调度的低优先级的解码任务。

ACC节点7222根据分派器7221的调度来执行解码任务。优选地，ACC节点7222可以对解码任务进行缓存。例如，每个解码器除了包括解码器之外，可以各自包括一个或者多个队列。考虑到无线通信的突发性，具有缓存功能的ACC节点7222可以更有效地利用解码器资源。

图8示出了根据本发明的另一个实施例的软件无线电系统800。软件无线电系统800例如是一个基站池或者多天线基站。系统800包括多个射频头部模块810以及多个根据本发明的解码装置820。其中，射频头部模块810与射频头部模块710类似。多个射频头部模块810生成多个上行通道的解码任务。解码装置820与解码装置720类似。在此不再对射频头部模块810和解码装置820进行进一步详细的描述。可以看出，在系统800中，解码部分是一个多层的矩阵结构，其包括多个解码装置820。每个解码装置820可以包括至少一个ACC节点8222。如前所述，每个ACC节点可以是众多解码器(包括带缓存的解码器)的集合。

在多个射频头部模块810以及多个解码装置820之间，系统800还包括任务路由器830。任务路由器830可以用于将多个射频头部模块810生成的多个上行通道的解码任务路由到各个解码装置820。优选地，路由器830还可以将待执行的解码任务从一个解码装置820移动到另一个解码装置820。每个解码装置820相应地执行路由到其的解码器任务。每个解码装置820还可以向路由器830反馈自身的状态信息，例如将各自的分派器收集的各自的ACC节点的信息反馈给路由器。所述反馈信息可以包括例如解码器上的负荷量、解码器的队列长度、解码延迟时间等等。然后路由器830可以根据这些反馈信息进行后续的路由操作。并且，路由器830还可以根据这些反馈信息在各个解码装置820之间进行负载均衡。例如将重负荷的或解码延时长的解码装置820上的解码任务移动到负荷轻的或解码可延时短的解码装置820上。

根据本发明的实施例的软件无线电系统至少具有以下优点之一：

共享资源，提高了基站吞吐量。

支持多应用和多标准。例如，可以同时支持LTE以及WiMAX等等。

配置灵活，容易升级。当需要扩大覆盖率，或者支持其他应用特征时，可以利用无线电软件技术容易地更新基站或基站池的基带处理部分(特别是解码装置)的设计以适应射频部分的改变，不需要改变硬件设计平台。

基于上述优点，本发明的实施例的无线电软件系统有助于“基站池”的概念投入实际应用。

下面介绍根据本发明的软件无线电系统中的解码方法。根据本发明的实施例的解码方法接收多个上行通道的解码任务，并且由被多个上行通道共享的解码器矩阵执行所述解码任务。与传统基站中各个上行通道各自使用专用解码器的方案相比，本发明的实施例的解码方法更加高效和灵活。

在一个实施例中，由被多个上行通道共享的解码器矩阵执行所述解码任务包括：将所述接收的多个上行通道的解码任务调度给解码器矩阵中的相应的解码器进行解码。

例如，所述调度根据下述信息中的至少一种信息来执行：解码模式、解码器上的负荷量、解码路径延时、服务质量信息、信噪比、以及MAC层的调度结果。

所述调度可以包括：将所述接收的各个解码任务分派给解码器矩阵中的解码器。

所述调度还可以包括：确定或调整执行解码任务所使用的参数。所述参数包括所使用的并行算法和/或迭代次数。

所述调度还可以包括：将当前调度的优先级高的解码任务分配在已调度的优先级较低的解码任务之前。

在另一个实施例中，软件无线电系统包括多个解码器矩阵。所述由被多个上行通道共享的解码器矩阵执行所述解码任务进一步包括：将接收的多个上行通道的解码任务路由给各个解码器矩阵。然后再由各个解码器矩阵执行路由到其的解码器任务。优选地，还可以将待执行的解码任务从一个解码器矩阵移动到另一个解码器矩阵。

图9示出了根据本发明的一个实施例的用于软件无线电系统的解码方法900的流程图。如图9所示，在步骤902中，接收多个上行通道的解码任务。在步骤904中，由被多个上行通道共享的解码器矩阵执行所述解码任务。下面分别参考图7和图8所示的系统具体说明根据本发明的解码方法。

图10示出了根据本发明的一个实施例的用于软件无线电系统的解码方法1000的流程图。该软件无线电系统可以是多天线基站和/或基站池，其包括多个数据通道。该软件无线电系统例如可以是上面所述的系统700。

在步骤S1002中，接收多个上行通道的解码任务。上行通道的数目与射频部分的数据通道的数目相对应。

在步骤S1004中，将解码任务分派给解码器矩阵中的相应的解码器以便进行解码。如果解码器矩阵还包括队列用于缓存解码任务，则步骤S1004还包括确定解码任务被分派到的解码器的队列。可选地，还可以包括确定解码任务在队列中的位置。例如，可以根据下述信息中的至少一种信息来执行步骤S1004中的解码任务分派：解码模式、解码器上的负荷量、解码路径延时、QoS(例如，对数据块的延时要求)、SNR、以及MAC层的调度结果等等。

在步骤S1004中，将解码任务仅分派给支持其解码模式的解码器。

优选地，在步骤S1004中，将考虑解码矩阵中各个解码器上的工作负荷，将解码任务优先分派给工作负荷轻的解码器，以实现负载均衡。

优选地，在步骤S1004中，可以估算解码任务分配给不同解码器执行时将产生的解码路径延时。或者，可以监测的各个解码器上的历史解码路径延时。然后，将解码任务分派给对应于最小的估算的解码路径延时或者最小的历史平均解码路径延时的解码器。

可选地，在步骤S1004中，可以将解码任务分配给满足其QoS要求(例如，估算的解码路径延时小于等于对数据块的延时要求)的解码器中的任意一个。

优选地，在步骤S1004中，还可以根据MAC层的调度信息来进行分派。例如，当MAC层调度信息指示将存在突发上行数据时，可以预留足够的解码器资源用于即将到来的突发数据解码。在必要地情况下，可以丢弃或者暂缓低优先级的解码任务。

优先地，在步骤S1004中，还可以将当前调度的解调任务分配在优先级低于当前调度任务的优先级的已调度任务之前。例如，当存在优先级很高的紧急任务(例如，实时语音业务)时，可以将该紧急任务分配在已调度的优先级较低的解码任务之前，或者丢弃已调度的低优先级的解码任务。

在步骤S1006中，确定执行解码任务所使用的参数。解码参数例如包括选择解码所用的并行算法，或者迭代次数等等。例如，可以根据解码任务对应的数据块的SNR来调整迭代次数。例如，对于Turbo解码，当SNR较高时，可以降低其迭代次数，而在SNR较低时，增加迭代次数。例如，可以根据解码任务对应的解码延时要求以及误码率要求，折中选择合适的并行算法。对于解码延时要求非常高而误码率要求较低的实时业务可以选择使用较多数量的解码器并行解码，反之亦然。

在步骤S1008中，具体执行解码任务。具体地，各个解码器根据步骤S1006中确定的参数来执行被分派的解码任务。在解码器具有对应的队列缓存解码任务的情况下，解码器将按次序执行队列中的解码任务。在步骤S1008中还包括各种队列操作，例如根据步骤S1004中的分派执行队列插入、删除等等。

然后，方法1000结束。

应该理解，图10所示的流程图仅是示意性的。本领域技术人员可以想到许多修改和变更。例如，可选地，步骤S1004和步骤S1006还可以并行执行，或者先执行步骤S1006再执行步骤S1004。

图11示出了根据本发明的另一个实施例的用于软件无线电系统的解码方法1100的流程图。该软件无线电系统可以是多天线基站和/或基站池，其包括多个数据通道。该软件无线电系统例如可以是上面所述的系统800，其中包括多个解码装置，还包括任务路由器。方法1100与方法1000类似，区别在于其还包括步骤S1103。在下文中，与方法1000中类似的步骤将不再详细说明。

在步骤S1102中，任务路由器接收多个上行通道的解码任务。

在步骤S1103中，任务路由器将接收的多个上行通道的解码任务路由给各个解码装置。

在步骤S1104中，将解码任务进一步分派给解码器矩阵中的相应的解码器以便进行解码。

在步骤S1106中，确定执行解码任务所使用的参数。

在步骤S1108中，具体执行解码任务。

然后，方法1100结束。

可选地，方法1100还可以包括其他步骤。例如，方法1100还包括解码任务迁移步骤，其中将已分派的待执行的解码任务从一个解码装置移动到另一个解码装置。通过解码任务在解码装置之间的迁移，可以实现负载均衡。并且通过解码任务在解码装置之间的迁移，还可以留出某个解码装置的大块资源用于解码新的对应突发数据的解码任务。

例如，方法1100还包括反馈步骤，其中解码装置向路由器反馈自身的状态信息，例如将各自的分派器收集的各自的解码器的信息反馈给路由器。所述反馈信息包括例如解码器上的负荷量、解码器的队列长度、解码延迟时间等等。任务路由器可以利用这些信息进行后续的路由操作，以及执行解码任务在解码装置之间的迁移。

根据本发明的实施例的解码方法实现了资源共享和高效的解码任务分派，提高了解码效率，并且支持多应用和多标准。

本发明的实施例的解码方法和软件无线系统能够很好地满足下一代无线通信系统的基站系统要求的高计算能力、足够的灵活性和可扩展性。

应当注意，为了使本发明更容易理解，上面的描述省略了对于本领域的技术人员来说是公知的、并且对于本发明的实现可能是必需的更具体的一些技术细节。

提供本发明的说明书的目的是为了说明和描述，而不是用来穷举或将本发明限制为所公开的形式。对本领域的普通技术人员而言，许多修改和变更都是显而易见的。本领域技术人员还应该理解，可以通过软件、硬件、固件或者它们的结合的方式，来实现本发明实施例中的方法和装置。

因此，应该理解，选择并描述实施例是为了更好地解释本发明的原理及其实际应用，并使本领域普通技术人员明白，在不脱离本发明实质的前提下，所有修改和变更均落入由权利要求所限定的本发明的保护范围之内。

Claims (20)

1.一种用于软件无线电系统的解码装置，包括：

接收模块，用于接收多个上行通道的解码任务，所述解码任务对应从射频部分接收的上行数据经过前端处理后得到的需要进行解码的编码数据块，其中所述前端处理包括下列各项中至少一项：解封装、解映射、解调制；

解码器矩阵，用于执行所述解码任务，其中所述解码器矩阵被多个上行通道共享，其中所述解码器矩阵中包括多个解码器，不同的解码器能够支持不同的解码模式。

2.根据权利要求1所述的解码装置，其中所述解码器矩阵包括：

分派器，用于调度所述接收的多个上行通道的解码任务，以及

加速器节点，用于根据分派器的调度执行所述多个解码任务。

3.根据权利要求2所述的解码装置，其中所述分派器根据下述信息中的至少一种信息来调度所述解码任务：

解码模式、解码器上的负荷量、解码路径延时、服务质量信息、信噪比、以及MAC层的调度结果。

4.根据权利要求2所述的解码装置，其中所述加速器节点进一步包括：至少一个解码器以及至少一个队列，其中所述解码器用于执行所述解码任务，所述队列用于缓存所述解码任务。

5.根据权利要求2所述的解码装置，其中所述分派器包括：

解码器仲裁器，用于确定所述接收的各个解码任务被分派的解码器；

解码参数确定装置，用于确定执行所述解码任务所使用的参数。

6.根据权利要求5所述的解码装置，其中所述参数包括所使用的并行算法和/或迭代次数。

7.根据权利要求5所述的解码装置，其中所述解码器仲裁器还用于将当前调度的优先级高的解码任务分配在已调度的优先级较低的解码任务之前。

8.一种软件无线电系统，包括：

多个射频头部模块，其生成多个上行通道的解码任务，所述解码任务对应从射频部分接收的上行数据经过前端处理后得到的需要进行解码的编码数据块，其中所述前端处理包括下列各项中至少一项：解封装、解映射、解调制；

根据权利要求1－7中任一项所述的解码装置。

9.根据权利要求8所述的软件无线电系统，其中包括多个根据权利要求1－7中任一项所述的解码装置，并且所述系统进一步包括：

任务路由器，用于将所述多个上行通道的解码任务路由给所述多个解码装置。

10.根据权利要求9所述的软件无线电系统，其中所述任务路由器还用于将待执行的解码任务从一个解码装置移动到另一个解码装置。

11.根据权利要求8-10中任一项所述的软件无线电系统，其中所述软件无线电系统是多天线基站或基站池。

12.一种用于软件无线电系统的解码方法，其特征在于包括：

接收多个上行通道的解码任务；

由被多个上行通道共享的解码器矩阵执行所述解码任务，所述解码任务对应从射频部分接收的上行数据经过前端处理后得到的需要进行解码的编码数据块，其中所述解码器矩阵中包括多个解码器，不同的解码器能够支持不同的解码模式，其中所述前端处理包括下列各项中至少一项：解封装、解映射、解调制。

13.根据权利要求12所述的解码方法，其中所述解码器矩阵执行所述解码任务包括：

将所述接收的多个上行通道的解码任务调度给解码器矩阵中的相应的解码器进行解码。

14.根据权利要求13所述的解码方法，其中所述调度根据下述信息中的至少一种信息来执行：

解码模式、解码器上的负荷量、解码路径延时、服务质量信息、信噪比、以及MAC层的调度结果。

15.根据权利要求13所述的解码方法，所述调度进一步包括：

将所述接收的各个解码任务分派给解码器矩阵中的解码器；

确定执行解码任务所使用的参数。

16.根据权利要求15所述的解码方法，其中所述参数包括所使用的并行算法和/或迭代次数。

17.根据权利要求15所述的解码方法，其中，所述调度进一步包括：将当前调度的优先级高的解码任务分配在已调度的优先级较低的解码任务之前。

18.根据权利要求12所述的解码方法，其中所述软件无线电系统包括多天线基站和/或基站池。

19.根据权利要求12或13所述的解码方法，其中所述软件无线电系统包括多个解码器矩阵，并且其中所述解码器矩阵执行所述解码任务进一步包括：

将接收的多个上行通道的解码任务路由给各个解码器矩阵。

20.根据权利要求19所述的解码方法，进一步包括：

将待执行的解码任务从一个解码器矩阵移动到另一个解码器矩阵。