CN103684680B - 解码经编码的数据块 - Google Patents

解码经编码的数据块 Download PDF

Info

Publication number
CN103684680B
CN103684680B CN201310181916.7A CN201310181916A CN103684680B CN 103684680 B CN103684680 B CN 103684680B CN 201310181916 A CN201310181916 A CN 201310181916A CN 103684680 B CN103684680 B CN 103684680B
Authority
CN
China
Prior art keywords
soft information
information value
encoded data
data block
compression
Prior art date
Application number
CN201310181916.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103684680A (zh
Inventor
斯蒂芬·费利克斯
丁卡尔·韦苏德万
斯泰韦·奥普雷斯
Original Assignee
辉达公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to US13/626,606 priority Critical patent/US9197365B2/en
Priority to US13/626606 priority
Application filed by 辉达公司 filed Critical 辉达公司
Publication of CN103684680A publication Critical patent/CN103684680A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103684680B publication Critical patent/CN103684680B/zh

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/004Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
    • H04L1/0045Arrangements at the receiver end
    • H04L1/0047Decoding adapted to other signal detection operation
    • H04L1/005Iterative decoding, including iteration between signal detection and decoding operation
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/12Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel
    • H04L1/16Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel in which the return channel carries supervisory signals, e.g. repetition request signals
    • H04L1/18Automatic repetition systems, e.g. van Duuren system ; ARQ protocols
    • H04L1/1829Arrangements specific to the receiver end
    • H04L1/1835Buffer management

Abstract

公开了用于在接收器处解码所接收的经编码数据块的方法、接收器和程序产品。接收代表经编码数据块的第一多个经编码数据位。确定与所接收的第一多个经编码数据位中的各自数据位相对应的第一软信息值,其中软信息值中的每一个表示相应的经编码数据位具有特定值的似然性。尝试使用第一软信息值来解码经编码数据块。压缩第一软信息值。将经压缩的第一软信息值存储在数据存储中。接收代表经编码数据块的第二多个经编码数据位并确定与所接收的第二多个经编码数据位中的各自数据位相对应的第二软信息值。从数据存储中检索经压缩的第一软信息值并解压缩。将经解压缩的第一软信息值与第二软信息值相结合,并尝试使用所结合的软信息值来解码经编码数据块。

Description

解码经编码的数据块

技术领域

[0001] 本公开涉及解码经编码的数据块,特别是,本公开涉及在接收器处解码已接收的 经编码的数据块。

背景技术

[0002] 无线电接入网络允许实体通过无线的无线电信道相互通信。例如,用户设备(UE) 能够通过无线电接入网络与诸如基站(或"节点B")的网络元件通信。当实体相互通信时,它 们必须遵守标准协议以使得每个实体可以正确解释从其他实体所接收的数据。第三代合作 伙伴计划(3GPP)是一个可以使用的无线蜂窝标准协议。

[0003] 混合自动重传请求(HARQ)通信可以在3GPP协议内实现。在HARQ通信中,对数据块 进行编码用于从发射器(例如节点B)至接收器(例如UE)的传送。当经编码的数据块从发射 器传送至接收器时,一些数据块可能在传送期间毁坏或丢失。当接收器尝试解码数据块时 这可能导致针对接收器的问题。根据HARQ协议,数据块可被编码以包括错误检测位(例如循 环冗余校验(CRC)位)和/或纠错位(例如前向纠错(FEC)位)以帮助接收器正确地解码数据 块。

[0004] 接收器将尝试解码从发射器所接收的经编码的数据块,并且可以使用数据块所包 括的纠错位用于该解码。错误检测位用来确定数据块是否已经在接收器处被正确地解码, 例如通过对经解码的数据块实施CRC校验。由用于成分数据位的CRC校验的失败来表示解码 数据块的失败。第一次传送尝试时没有被接收器成功解码的数据块可以由发射器周期性地 重新传送直到它们被接收器成功解码为止。在一些系统中,接收器可以请求重新传送未正 确解码的数据块。在其他系统中,发射器可以周期性地传送经编码的数据块直到从接收器 接收到确认以指示数据块已经在接收器处正确地解码为止。

[0005] 在实现3GPP长期演进(LTE)协议的接收器中,为了解码所接收的数据块的经编码 的数据位,接收器确定用于各自的经编码的位的软信息值(例如对数似然比(LLR)值),其中 每个软信息值是8位并且表示各自的经编码的数据位是零的似然性(likelihood)。在软信 息值(或"HARQ信息")包括被标记的8位LLR值的情况下,每个LLR值给定在范围[-127,127] 中的值。正值表示相应的经编码的位(或"码字位")是〇的机会更高,而负值表示编码位是1 的机会更高。例如,以下LLR值:

[0006] · _127表不相应的经编码的位"确定是1" ;

[0007] · -100表示相应的经编码的位"很可能是Γ ;

[0008] · 0表示相应的经编码的位"有可能以相等可能性是0或者Γ ;

[0009] · 100表示相应的经编码的位"很可能是0" ;以及

[0010] · 127表示相应的经编码的位"确定是0"。

[0011] 在HARQ通信中,对在每个失败的解码尝试中所使用的软信息值(例如用于数据块 的每个经turbo编码(turbo-coded)的所传送的位的LLR值)进行存储并且将其重新用于将 来的解码尝试。当重新传送经编码的数据块时,接收器确定用于经编码的数据块的所重新 传送的经编码的数据位的软信息值并且将这些新的软信息值与从先前的对解码数据块的 尝试所存储的软信息值相结合。所结合的软信息值可以随后用来尝试解码经编码的数据 块。

发明内容

[0012] 根据第一方面,提供了在接收器处解码所接收的经编码的数据块的方法。在一个 实施例中,方法包括:接收代表经编码的数据块的第一多个经编码的数据位;确定与所接收 的第一多个经编码的数据位中的各自数据位相对应的第一软信息值,其中软信息值中的每 一个表示相应的经编码的数据位具有特定值的似然性;尝试使用第一软信息值来解码经编 码的数据块;压缩第一软信息值;使经压缩的第一软信息值存储在数据存储中;接收代表经 编码的数据块的第二多个经编码的数据位;确定与所接收的第二多个经编码的数据位中的 各自数据位相对应的第二软信息值;从数据存储中检索经压缩的第一软信息值;解压缩所 检索的第一软信息值;将经解压缩的第一软信息值与第二软信息值相结合;以及尝试使用 所结合的软信息值来解码经编码的数据块。

[0013] 根据第二方面,本公开提供配置为解码所接收的经编码的数据块的接收器。在一 个实施例中,接收器包括:接收器模块,其配置为接收代表经编码的数据块的第一多个经编 码的数据位,接收器模块进一步配置为接收代表经编码的数据块的第二多个经编码的数据 位;确定模块,其配置为确定与所接收的第一多个经编码的数据位中的各自数据位相对应 的第一软信息值,确定模块进一步配置为确定与所接收的第二多个经编码的数据位中的各 自数据位相对应的第二软信息值,其中软信息值中的每一个表示相应的经编码的数据位具 有特定值的似然性;解码器,其配置为尝试使用第一软信息值来解码经编码的数据块;压缩 模块,其配置为压缩第一软信息值,其中接收器配置为使经压缩的第一软信息值存储在数 据存储中;解压缩模块,其配置为接收从数据存储中所检索的经压缩的第一软信息值并解 压缩所检索的第一软信息值;以及结合模块,其配置为将经解压缩的第一软信息值与第二 软信息值相结合,其中解码器进一步配置为尝试使用所结合的软信息值来解码经编码的数 据块。

[0014] 根据第三方面,本公开提供配置为在接收器处解码所接收的经编码的数据块的计 算机程序产品。在一个实施例中,计算机程序产品体现在非暂时性计算机可读介质上并经 配置以使得当其在接收器的处理器上执行时实施根据第一方面的方法。

附图说明

[0015] 为了更好地理解本公开以及显示可以如何对其加以实行,现在将以示例的方式对 以下附图做出参考,其中:

[0016] 图1显示了无线电接入网络中的部件;

[0017] 图2是根据本公开的实施例的接收器的功能图;

[0018] 图3是用于在接收器处解码经编码的数据块的方法的流程图;

[0019] 图4a是显示了在加性白高斯噪声(AWGN)信道上的针对三个编码方案和针对三个 压缩方案的块错误率(BLER)与信噪比(SNR)的曲线图;以及

[0020] 图4b是显示了在典型市区(TU)信道上的针对三个编码方案和针对三个压缩方案 的块错误率(BLER)与信噪比(SNR)的曲线图。

具体实施方式

[0021] 本公开意识到存储使用在每个失败的解码尝试中的软信息值(例如LLR值)导致对 存储大量的数据的要求。考虑到存储软信息值的大量的存储要求,将软信息值存储在接收 器外部的存储器中可能更加可取。在诸如使用3GPP LTE协议的系统的高数据速率无线系统 中,HARQ通信量(即,在接收器和存储器之间的软信息值的传送)可以因此将大量的负载施 加到外部存储器带宽上。

[0022] 如上所述,本公开提供在接收器处解码所接收的经编码的数据块的方法。在一些 实施例中,将软信息值存储在数据存储中所需的存储器由于软信息值的压缩而减小。此外, 通过在使软信息值存储在数据存储中之前对其进行压缩,减小了至数据存储和自数据存储 的通信量的带宽。存储器大小的减小在使用内部存储器的实施例中是特别有利的,因为内 部存储器相对昂贵。所减小的带宽在使用外部存储器的实施例中是特别有利的,因为供给 高外部峰值带宽是相对昂贵的。这些优势被实现,而同时对系统吞吐量性能产生微不足道 的影响。

[0023] 方法可进一步包括确定对使用第一软信息值来解码经编码的数据块的尝试是否 已失败,其中可以响应于确定对使用第一软信息值来解码经编码的数据块的尝试已失败, 而实施压缩第一软信息值和使经压缩的第一软信息值存储在数据存储中的操作。确定对使 用第一软信息值来解码经编码的数据块的尝试是否已失败的步骤可包括实施循环冗余校 验。

[0024] 代表经编码的数据块的第二多个经编码的数据位可以是经编码的数据块的重新 传送。例如,第二多个经编码的数据位中的至少一些可以是第一多个经编码的数据位中的 相应的至少一些的重新传送。

[0025] 在方法中,压缩第一软信息值的步骤可以将第一软信息值中的每一个的位的数目 减半。例如,未经压缩的软信息值中的每一个可以具有8位而经压缩的软信息值中的每一个 可以具有4位。

[0026] 压缩第一软信息值的步骤可包括使用压缩方案将多个范围的未经压缩的软信息 值映射到各个经压缩的软信息值。解压缩所检索的第一软信息值的步骤可包括使用解压缩 方案将多个经压缩的软信息值映射到各个经解压缩的软信息值,其中解压缩方案与用来压 缩第一软信息值的压缩方案相对应。

[0027] 压缩方案可以是非线性压缩方案,其中范围是不等大小的。例如,越接近于可能的 未经压缩的软信息值的总范围的中间,范围的大小可越小。可替代地,压缩方案可以是线性 压缩方案,其中范围是相等大小的。

[0028] 数据存储可以是以下二者之一 :(i)在接收器内部,或者(ii)在接收器外部,并且 接收器可以实现混合自动重传请求协议以接收经编码的数据块。

[0029] 软信息值可以是对数似然比值。

[0030]如上所述,本公开还提供配置为解码所接收的经编码的数据块的接收器。在一个 实施例中,接收器可进一步包括校验模块,该校验模块配置为确定对使用第一软信息值来 解码经编码的数据块的尝试是否已失败,其中响应于所述校验模块确定对使用第一软信息 值来解码经编码的数据块的尝试已失败,压缩模块可配置为压缩第一软信息值,并且接收 器可配置为使经压缩的第一软信息值存储在数据存储中。校验模块可配置为实施循环冗余 校验。

[0031] 接收器可进一步包括数据存储。可替代地,数据存储可以在接收器外部,并且接收 器可配置为将经压缩的第一软信息值传送到数据存储并且从数据存储中检索经压缩的第 一软信息值。

[0032] 关于图1描述了根据实施例的无线电接入网络100。无线电接入网络100包括诸如 基站(可将其称为"节点B")102和由用户操作的用户设备(UE) 104的网络元件。如图1所示, UE104包括用于处理数据的处理器106和用于存储数据的存储器108,其中例如数据用于传 送至基站10 2或已从基站10 2接收。UE 104经布置以从UE 104的用户接收信息并且输出信息给 UE104的用户。例如,UE104可以是移动用户设备。在一个实施例中,UE104包括诸如显示器和 扬声器的输出设备以及诸如按键、触摸屏和/或麦克风的输入设备。

[0033] UE104配置为例如根据3GPP LTE协议来接收已经从基站104无线传送的数据。HARQ 通信用来将数据从发射器(基站102)传送至接收器(UE104)。如上所述,根据HARQ通信协议, 数据块被编码为包括错误检测位(例如循环冗余校验(CRC)位)和/或纠错位(例如前向纠错 (FEC)位)以帮助接收器正确地解码数据块。在一些实施例中,使用turbo编码器对所传送的 数据块的数据位进行编码。turbo编码的细节是本领域已知的并且因此本文不再对其进行 详细描述。

[0034]图2显示了接收器104的功能图。接收器104包括:接收器模块202,其配置为从发射 器102接收经编码的数据块;LLR模块204,其配置为确定LLR值;速率解匹配模块206;结合模 块208,其配置为结合LLR值;turbo解码器模块210; CRC校验模块212;开关模块214; HARQ压 缩模块216;表示为"HARQ缓冲区" 218的数据存储;和HARQ解压缩模块220。接收器模块202的 输出耦连到LLR模块204的输入。LLR模块204的多个输出耦连到速率解匹配模块206的各个 输入。速率解匹配模块206的多个输出耦连到结合模块208。结合模块208的多个输出耦连到 turbo解码器210的各个输入并且耦连到开关模块214的各个输入。turbo解码器210的输出 耦连到CRC校验模块212的输入。CRC校验模块的输出耦连到开关模块214的控制输入。开关 模块的输出耦连到HARQ压缩模块216的各个输入。HARQ压缩模块216的输出耦连到HARQ缓冲 区218。HARQ缓冲区218的输出耦连到HARQ解压缩模块220的输入。HARQ解压缩模块220的输 出耦连到结合模块208的输入。

[0035] 现在关于图2和图3描述根据实施例的方法。

[0036] 接收器模块202可包括用于无线接收从发射器102所传送的经编码的数据块的天 线。接收器模块202还可包括处理模块用于处理由天线所接收的信号并提供代表在天线处 所接收的信号的经编码的数据位序列。在操作中,在步骤S302,接收器模块202接收用于数 据块的经编码的数据位并将经编码的数据位提供给LLR模块204。然而,如上所述,承载经编 码的数据块的信号可能在从发射器102到接收器104的传送期间毁坏或丢失,因此从接收器 模块202输出到LLR模块204的经编码的数据位可能不准确地代表经编码的数据块。

[0037] 在步骤S304,LLR模块204确定与经编码的数据位相对应的LLR值。LLR值表示相应 的经编码的数据位具有零值的似然性。如上所述,LLR值包括8位并被标记以使得每个LLR值 给定在范围[-127,127]中的值。正值表示相应的经编码的位(或"码字位")是0的机会更高, 而负值表示经编码的位是1的机会更高。在其他实施例中,正值可表示相应的经编码的位 (或"码字位")是1的机会更高,而负值表示经编码的位是0的机会更高。尚未传送(例如由于 代码打孔)的位具有等于零的LLR并且因此是未知的,这依靠 turbo解码以对其进行分解。 [0038] 例如,考虑8位LLR值以比例系数16表现的情况,即,由固定点值除以16来给定经计 算的LLR值的参考(浮点)值。

[0039] 速率解匹配模块206将LLR值插入输入流中的适当位置用于输入到turbo解码器 210〇

[0040] 在步骤S306中,确定是否存在从先前的对解码数据块的尝试而已存储在HARQ缓冲 区218中的LLR值。如果不存在已存储在HARQ缓冲区218中的LLR值,例如如果这是第一次尝 试解码数据块,那么方法转到步骤S308,并且LLR值传递给turbo解码器210而不需要由结合 模块208对其进行改变。

[0041] 在步骤S308中,turbo解码器210尝试解码LLR值以确定数据块。Turbo解码是已知 的并且因此本文不对turbo解码过程的细节进行详细描述。解码过程的输出从turbo解码器 210传递给CRC校验模块212。

[0042] 在步骤S310中,CRC校验模块212对turbo解码器210的输出实施CRC校验。CRC校验 使用包括在所接收的数据流中的错误检测位来确定是否已经正确地解码经编码的数据块 的经编码的数据位。

[0043] 如果在步骤S310中确定经编码的数据位已经通过CRC校验,从而表示turbo解码器 210已成功地解码经编码的数据块的经编码的数据位,那么方法转到步骤S312。不需要从发 射器102重新传送经编码的数据块,因为其已经由turbo解码器210正确地解码。在步骤S312 中,转发经正确解码的数据块用于在接收器104中进一步处理。经正确解码的数据块可以在 接收器104中用于若干用途。例如,数据块可以代表诸如将在接收器104处输出例如输出给 接收器104的用户的文本、声音或图像的介质。作为另一个示例,数据块可以包括将存储在 接收器104处例如在接收器104的存储器108中的数据,该存储器108可能是或可能不是与存 储HARQ缓冲区218相同的存储器。一旦数据块已经被正确地接收并解码,它们就可在接收器 104处用于任何用途。

[0044] 如果在步骤S310中确定经编码的数据位尚未通过CRC校验,从而表示turbo解码器 210尚未成功地解码经编码的数据块的经编码的数据位,那么方法转到步骤S314。

[0045] 在步骤S314中激活来自CRC校验模块212的"失败"信号,其从而关闭开关模块214 中的开关。开关模块214中的开关的关闭意味着输入到turbo解码器210的LLR值也输入到 HARQ压缩模块216。撤1^压缩模块216压缩LLR值。LLR值的压缩减少用来代表LLR值的位的数 目。例如,在一些实施例中,已经输入到turbo解码器210的每个码字位(即每个经编码的数 据位)的8位LLR值被压缩为4位值。这样,用来代表LLR值的位的数目被减半。下文更详细描 述可以用来压缩LLR值的一些压缩方案。

[0046] 在步骤S316中,将经压缩的LLR值存储在HARQ缓冲区218中。图2显示了HARQ缓冲区 218在接收器104的内部,并且其可以存储在存储器108中。然而,HARQ缓冲区218可以在接收 器104的外部。

[0047] 方法从步骤S316转回到步骤S302并且在接收器104处接收用于经编码的数据块的 另一组经编码的数据位。根据HARQ通信方案,因为对传送经编码的数据块的第一次尝试不 成功(如步骤S310中由CRC校验所确定的),所以将经编码的数据块从发射器102重新传送到 接收器104。如上所述,为了发起经编码的数据块的重新传送,如果在跟随经编码的数据块 的原始(或先前)传送的预定时间段之后尚未接收到已经正确地解码数据块的确认,则接收 器104可以请求重新传送经编码的数据块或者发射器102可以确定应该重新传送经编码的 数据块。经编码的数据块的每次传送可包括相同的经编码的数据位。可替代地,经编码的数 据块的不同传送可以被不同地编码(例如使用不同的打孔代码)以使得经编码的数据块的 不同传送包括不同的经编码的数据位。

[0048]如上所述,在步骤S304中,由LLR模块204确定LLR值用于新接收的用于数据块的经 编码的数据位。

[0049] 然后,在步骤S306中确定存在从先前的对解码数据块的尝试而已经存储在HARQ缓 冲区218中的LLR值(那些在步骤S316中所存储的)。方法随后转到步骤S318。

[0050] 在步骤S318中,从HARQ缓冲区218检索先前存储在HARQ缓冲区218中的经压缩的 LLR值。将所检索的LLR值传递给HARQ解压缩模块220。

[0051] 在步骤S320中,HARQ解压缩模块220解压缩经压缩的LLR值以确定经解压缩的LLR 值。解压缩模块220使用与由HARQ压缩模块216在步骤S314中用来压缩LLR值的压缩方案相 对应的解压缩方案。LLR值的解压缩增加用来代表LLR值的位的数目。经解压缩的LLR值具有 与从LLR模块204所输出的(未经压缩的)LLR值相同的位的数目。这有助于经解压缩的LLR值 和新确定的LLR值的结合。例如,在一些实施例中,用于经编码的数据块的每个码字位(即, 每个经编码的数据位)的4位经压缩的LLR值被解压缩为8位值。下文更详细描述一些可用来 解压缩经压缩的LLR值的解压缩方案。

[0052] 在步骤S322中,结合模块208将从解压缩模块220所输出的经解压缩的LLR值与从 速率解匹配模块206所输出的LLR值相结合。特别是,新接收的经编码的数据位的软位(LLR 值)与用于已经从HARQ缓冲区218检索并解压缩的各自位的LLR值相结合。结合操作例如可 以是LLR值的加法。在其他实施例中,可以使用除LLR值之外的不同类型的软信息值,和/或 结合操作可以是除加法操作之外的一些操作,例如加权加法操作或乘法操作。如图2所示, 从速率解匹配模块206所输出的LLR值中的每一个与来自先前对解码经编码的数据块的尝 试的、用于相应的经编码的数据位的、从HARQ缓冲区218所检索的LLR值相结合(例如相加)。 [0053] 方法随后转到步骤S308,其中将所结合的LLR值输入到turbo解码器210并且随后 turbo解码器尝试解码所结合的LLR值。方法随后利用如上所述与原始LLR值相关的所结合 的LLR值从步骤S308前进。

[0054]因此,根据图3所示的方法,在每次解码尝试时(除第一次尝试外),HARQ缓冲区218 中的经压缩的4位LLR值被解压缩为8位LLR值并且与已从当前传送所生成的、在速率解匹配 模块206的输出处的8位LLR值加性结合。

[0055] 在不成功的解码尝试期间累积LLR值并且将其以经压缩的形式存储在HARQ缓冲区 218中。对于依赖用于每个LLR值的8位存储的LTE接收器实现方案而言,如果LLR值不被压 缩,那么可以计算出在lOMHzLTE的情况下在HARQ缓冲区中用于存储子帧中的LLR值所需的 总存储器高达0.23MB。这将意味着对于将LLR值写入和读出HARQ缓冲区218而言,最大速率 约为 230MB/s。

[0056] 有利地,如本文所述,在将LLR值写入HARQ缓冲区218之前对其进行压缩。这降低了 在HARQ缓冲区218中用于存储LLR值的存储要求。根据在其中将LLR值从8位压缩至4位的实 施例,用于LLR值的存储的压缩方案将在HARQ缓冲区218中用于存储LLR值的存储器要求减 半。此外,在将LLR值写入HARQ缓冲区218之前对其进行压缩则减少至HARQ缓冲区218和自 HARQ缓冲区218的通信量。当HARQ缓冲区218在接收器104的外部时这是特别有利的。根据在 其中HARQ存储器218在外部存储器上实现和在其中LLR值从8位压缩到4位的实施例,压缩方 案将在内部接收器存储器和外部存储器之间的HARQ通信量减半。这是因为要求转移以用于 写入HARQ缓冲区和读出HARQ缓冲区这二者的数据量被减半。此外,如下文所更详细描述的 图4a和图4b所示,这些优势被实现而不显著危害通信系统的吞吐量性能。

[0057] 如上所述,在一些实施例中,压缩模块216将8位LLR值压缩为4位经压缩的LLR值。 在其他实施例中,压缩模块216可将LLR值压缩为具有除4以外的位的数目的经压缩的LLR 值。例如,经压缩的LLR值可以具有6位。然而,因为4位更简单地封装为字节并且因此在存储 器中(例如在HARQ缓冲区218中)对其进行寻址的挑战比例如6位LLR值简单,所以将LLR值从 8位压缩为4位可能是有利的。此外,如下文关于图4a和4b所更详细描述的,仿真显示出当使 用经压缩的4位LLR值时在块错误率(BLER)中的微不足道的衰退。一般而言,可以使用其他 压缩比率将具有 m位的LLR值压缩为具有n2位的经压缩的LLR值,其中m>n2.

[0058] 虽然依据存储和传送要求在将LLR值写入HARQ缓冲区218之前对其进行压缩(例如 至4位)是有用的,但是在尝试使用turbo解码器210来解码LLR值之前对LLR值进行解压缩 (例如解压缩回至8位)也是有用的。因为由turbo解码器210对8位LLR值实施与4位相反的 turbo处理,所以信息不从由码字块的最新传送产生的LLR值丢失。换句话说,对其实施 turbo解码的LLR值的准确度通过保持从经编码的数据位的最新传送所确定的LLR值的所有 8位信息而维持在高水平上。

[0059] 当turbo解码器210尚未正确地解码所接收的经编码的数据位时,被写入HARQ缓冲 区218的经压缩的LLR值可由最近确定的用于经编码的数据块的LLR值所覆写。此外,可在预 定时间段之后或当经编码的数据块由turbo解码器210正确地解码时从HARQ缓冲区218将经 压缩的LLR值移除。例如,如果CRC校验模块212确定turbo解码器210已经正确地解码数据 块,那么作为其响应,可从HARQ缓冲区218将存储在HARQ缓冲区218中的用于该数据块的LLR 值移除。

[0060] 下文描述了可以实现压缩和解压缩LLR值的两个压缩和解压缩方案。根据压缩方 案,多个范围的未经压缩的LLR值映射到各个经压缩的LLR值。解压缩方案将多个经压缩的 LLR值映射到各个经解压缩的LLR值。

[0061] 首先描述了非线性压缩方案和相应的非线性解压缩方案,以及随后描述了线性压 缩方案和相应的线性解压缩方案。

[0062] 非线性压缩/解压缩方案

[0063] 表1显示了非线性压缩方案如何将各范围的未经压缩的8位LLR值映射到经压缩的 4位LLR值。在表1所示的非线性压缩方案中,范围是不等大小的。特别是,越接近于可能的未 经压缩的LLR值的总范围的中间,范围的大小越小。换句话说,越靠近0值的区间(映射到给 定经压缩的值的值的范围)与用于较高绝对值的区间相比越小。这样,非线性压缩方案能够 更好地分解具有较低绝对值的LLR值。

Figure CN103684680BD00111

[0066] 表1:非线性压缩

[0067] 表2显示了可由解压缩模块220用来解压缩4位经压缩的LLR值的相应的非线性解 压缩方案,该4位经压缩的LLR值已经由压缩模块216使用表1所示的非线性压缩方案压缩。 表2所示的非线性解压缩方案与表1所示的非线性压缩方案相对应。

Figure CN103684680BD00121

[0069] 表2:用于非线性压缩的解压缩

[0070] 作为示例,如果使用表1所示的非线性压缩方案对未经压缩的LLR值+13进行压缩, 那么存储在HARQ缓冲区218中的经压缩的LLR值将是+2。使用表2所示的非线性解压缩方案 所找到的相应的经解压缩的LLR值将是+11。

[0071] 线性压缩/解压缩方案

[0072] 表3显示了线性压缩方案如何将各范围的未经压缩的8位LLR值映射到经压缩的4 位LLR值。在表3所示的线性压缩方案中,大多数范围是相等大小的。特别是,所有区间(除了 与值+7或-7相对应的区间)是相同长度的。

Figure CN103684680BD00122

Figure CN103684680BD00131

[0074] 表3:线性压缩

[0075] 表4显示了可由解压缩模块220用来解压缩4位经压缩的LLR值的相应的线性解压 缩方案,该4位经压缩的LLR值已经由压缩模块21 6使用表3所示的线性压缩方案压缩。表4 所示的线性解压缩方案与表3所示的线性压缩方案相对应。

Figure CN103684680BD00132

[0078] 表4:用于线性压缩的解压缩

[0079] 作为示例,如果使用表3所示的线性压缩方案对未经压缩的LLR值+13进行压缩,那 么存储在HARQ缓冲区218中的经压缩的LLR值将是+1。使用表4所示的线性解压缩方案所找 到的相应的经解压缩的LLR值将是+18。

[0080] 因此可以看到,LLR值的压缩和随后的解压缩(使用上述非线性方案或线性方案这 二者之一)损失一些LLR值的准确度,但是如下文关于图4a和4b所示,该准确度的轻微损失 没有显著影响系统的性能。此外,由于在无线通信系统以其操作的典型BLER和信噪比(SNR) 下进行LLR值的压缩和解压缩,对存储和传送经压缩的LLR值的存储和传送要求的优势可以 胜过可由LLR值准确度的轻微损失所导致的任何缺点。

[0081] 针对性能损失对上述非线性和线性压缩方案进行测试,性能损失由块错误率 (BLER)所采集。特别是,针对三个压缩/解压缩方案:(i)不做任何LLR压缩的理想方案,(ii) 上述与表1和表2相关的非线性压缩/解压缩方案,以及(iii)上述与表3和表4相关的线性压 缩/解压缩方案,对用于使用三个不同的调制和编码方案(MCS)(正交相移键控(QPSK)、正交 幅度调制(QAM) - 16QAM和64QAM这二者)的LTE码字的BLER进行校验。图4a和4b分别考虑并 显示了两个传播信道类型。

[0082]图4a显示了针对具有在频率平坦并且非时变的加性白高斯噪声(AWGN)单输入单 输出(SIS0)信道之上的MCS4、MCS11和MCS28(也就是,针对QPSK、16QAM和64QAM)的三个码字 的、作为SNR的函数的BLER。对于每个调制方案(QPSK、16QAM和64QAM),标绘了与理想方案、 非线性压缩方案(如上述与表1和2相关的)和线性压缩方案(如上述与表3和4相关的)相对 应的三条曲线。对于每个调制方案,用于三个压缩方案的曲线相互之间太近以至于在10% BLER的区域内不存在可见的差别,该区域典型地是3GPP通信系统的操作点。然而在图4a中 可以看到,对于AWGN信道而言,在非常高的BLER和低SNR处存在针对QPSK和16QAM代码的可 见的衰退,其可与3GPP固定参考信道性能测试中的一些相关。在这些非常高的BLER和低SNR 处,可以看到用于三个压缩方案的曲线相互背离:具有最低BLER的理想方案、具有较高BLER 的非线性压缩方案以及具有甚至更高BLER的线性压缩方案。最大衰退可以校验为约1.3dB。 衰退虽然相当大,但是其发生在3GPP通信系统将不会运行于该处的非常高的BLER体制中。 [0083]图4b显示了针对在既是频率可选的又是时变的典型市区(TU)SISO信道之上分别 具有MCS4、MCS11和MCS27(也就是,针对QPSK、16QAM和64QAM)的三个码字、作为SNR的函数的 BLER。对于每个调制方案(QPSK、16QAM和64QAM),绘制了与理想方案、非线性压缩方案(如上 述与表1和2相关的)和线性压缩方案(如上述与表3和4相关的)相对应的三条曲线。对于每 个调制方案,用于三个压缩方案的曲线相互之间太近以至于图4b中它们之间不存在可见的 差别,并且特别是,在10%BLER的区域内不存在可见的差别,该区域典型地是3GPP通信系统 的操作点。

[0084] 本文描述了用于在接收器104的HARQ缓冲区218中的数据块的经turbo编码的位的 对数似然比(LLR)值的压缩和解压缩的方法。方法不限于以LLR值进行使用并且可能以其它 软信息值来使用类似的方法。

[0085]图2显示了HARQ缓冲区218在接收器104内部(例如存储在存储器108中),但是在一 些实施例中HARQ缓冲区218在接收器104外部,其中使用外部接口实现接收器104和外部 HARQ缓冲区之间的通信。外部HARQ缓冲区可以在接收器104的本地并且可以经由诸如USB连 接的本地连接连接到接收器104。可替代地,外部HARQ缓冲区可能不在接收器104的本地,例 如HARQ缓冲区可以在因特网中实现并且可以经由诸如调制解调器的网络接口连接到接收 器104。通过具有外部HARQ缓冲区,存储要求(其可能是大量的)对于接收器104不是问题。这 在当接收器104是其大小、成本和重量都是重要因素的移动设备时可以是特别有用的。因 此,将存储要求从移动设备迀移到外部存储器是特别有利的。

[0086] 在本文详细描述的实施例中,UE104充当用于从充当发射器的基站102接收数据的 接收器。然而,当UE104充当发射器并且基站102充当接收器,其中数据从UE104传送给基站 102时,方法可以使用。方法一般可以在任何合适的发射器和接收器之间使用。

[0087]图3所示的方法步骤和图2所示的模块可以以硬件或以例如在UE104处的处理器 106上所执行的软件实现。当方法步骤和模块以软件实现时,它们可以通过体现在非暂时性 计算机可读介质上的计算机程序产品的方式来提供,该非暂时性计算机可读介质经配置使 得当执行在处理器106上时实施本文所述的方法中的模块的功能。

[0088] 如上所述,方法可以涉及遵守3GPP协议的通信。方法可以用于任何适当的标准,诸 如高速分组接入(HSPA)、LTE以及各自的演进,包括HSPA+和增强型LTE。

[0089] 此外,虽然已经关于实施例特别显示并描述了本公开,但是本领域技术人员将理 解可以做出形式和细节的各种改变而不脱离由所附的权利要求所定义的本发明的范围。

Claims (8)

1. 一种在接收器处解码所接收的经编码的数据块的方法,所述方法包括: 接收代表所述经编码的数据块的第一多个经编码的数据位; 确定与所接收的第一多个经编码的数据位中的各自数据位相对应的第一软信息值,其 中所述软信息值中的每一个表示相应的经编码的数据位具有特定值的似然性; 尝试使用所述第一软信息值来解码所述经编码的数据块; 使用压缩方案来将多个范围的未经压缩的软信息值映射到各个经压缩的软信息值,从 而压缩所述第一软信息值,其中所述压缩方案是非线性压缩方案,其中所述范围是不等大 小的,或者所述压缩方案是线性压缩方案,其中所述范围是相等大小的; 使经压缩的第一软信息值存储在数据存储中; 接收代表所述经编码的数据块的第二多个经编码的数据位; 确定与所接收的第二多个经编码的数据位中的各自数据位相对应的第二软信息值; 从所述数据存储中检索所述经压缩的第一软信息值; 解压缩所检索的第一软信息值; 将经解压缩的第一软信息值与所述第二软信息值相结合;以及 尝试使用所结合的软信息值来解码所述经编码的数据块。
2. 根据权利要求1所述的方法,进一步包括确定对使用所述第一软信息值来解码所述 经编码的数据块的所述尝试是否已经失败, 其中响应于确定对使用所述第一软信息值来解码所述经编码的数据块的所述尝试已 经失败,实施压缩所述第一软信息值和使所述经压缩的第一软信息值存储在所述数据存储 中的操作。
3. 根据权利要求2所述的方法,其中所述确定对使用所述第一软信息值来解码所述经 编码的数据块的所述尝试是否已经失败包括实施循环冗余校验。
4. 根据权利要求1所述的方法,其中代表所述经编码的数据块的所述第二多个经编码 的数据位是所述经编码的数据块的重新传送。
5. 根据权利要求4所述的方法,其中所述第二多个经编码的数据位中的至少一些是相 应的所述第一多个经编码的数据位中的至少一些的重新传送。
6. 根据权利要求1所述的方法,其中所述压缩所述第一软信息值将所述第一软信息值 中的每一个的位的数目减半。
7. 根据权利要求1所述的方法,其中所述解压缩所检索的第一软信息值包括使用解压 缩方案来将多个经压缩的软信息值映射到各个经解压缩的软信息值,其中所述解压缩方案 与用来压缩所述第一软信息值的所述压缩方案相对应。
8. -种接收器,其配置为解码所接收的经编码的数据块,所述接收器包括: 接收器模块,其配置为接收代表所述经编码的数据块的第一多个经编码的数据位,所 述接收器模块进一步配置为接收代表所述经编码的数据块的第二多个经编码的数据位; 确定模块,其配置为确定与所接收的第一多个经编码的数据位中的各自数据位相对应 的第一软信息值,所述确定模块进一步配置为确定与所接收的第二多个经编码的数据位中 的各自数据位相对应的第二软信息值,其中所述软信息值中的每一个表示相应的经编码的 数据位具有特定值的似然性; 解码器,其配置为尝试使用所述第一软信息值来解码所述经编码的数据块; 压缩模块,其配置为使用压缩方案来将多个范围的未经压缩的软信息值映射到各个经 压缩的软信息值,从而压缩所述第一软信息值,其中所述压缩方案是非线性压缩方案,其中 所述范围是不等大小的,或者所述压缩方案是线性压缩方案,其中所述范围是相等大小的, 其中所述接收器配置为使经压缩的第一软信息值存储在数据存储中; 解压缩模块,其配置为接收从所述数据存储中所检索的所述经压缩的第一软信息值并 且解压缩所述所检索的第一软信息值;以及 结合模块,其配置为将经解压缩的第一软信息值与所述第二软信息值相结合, 其中所述解码器进一步配置为尝试使用所结合的软信息值来解码所述经编码的数据 块。
CN201310181916.7A 2012-09-25 2013-05-16 解码经编码的数据块 CN103684680B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/626,606 US9197365B2 (en) 2012-09-25 2012-09-25 Decoding a coded data block
US13/626606 2012-09-25

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103684680A CN103684680A (zh) 2014-03-26
CN103684680B true CN103684680B (zh) 2017-04-12

Family

ID=49486825

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310181916.7A CN103684680B (zh) 2012-09-25 2013-05-16 解码经编码的数据块

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9197365B2 (zh)
CN (1) CN103684680B (zh)
DE (1) DE102013008253A1 (zh)
GB (1) GB2507637B (zh)
TW (1) TWI510014B (zh)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9503218B2 (en) * 2014-09-23 2016-11-22 Cavium, Inc. Method and apparatus for quantizing soft information using non-linear LLR quantization
US9768912B2 (en) * 2014-09-23 2017-09-19 Cavium, Inc. Method and apparatus for quantizing soft information using linear quantization
US9882678B2 (en) * 2014-09-23 2018-01-30 Cavium, Inc. Method and apparatus for improving data integrity using compressed soft information
EP3221987A1 (en) * 2014-11-21 2017-09-27 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Signal processing apparatus and method
EP3219038A1 (en) 2014-12-16 2017-09-20 Huawei Technologies Co., Ltd. Methods and nodes in a wireless communication system
US20160241362A1 (en) * 2015-02-13 2016-08-18 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and system for contiguous harq memory management with memory splitting
CN106385309B (zh) * 2015-07-31 2020-01-17 中兴通讯股份有限公司 一种harq信息发送、接收方法及节点
US9960885B2 (en) * 2016-02-16 2018-05-01 Samsung Electronics Co., Ltd Method and apparatus for hybrid automatic repeat requests (HARQ) processing for retransmissions with unknown data length
DE102016010432A1 (de) 2016-08-27 2018-03-01 Diehl Metering Systems Gmbh Verfahren zur Selektion der Frequenzkanäle eines Kommunikationssystems
KR20180073229A (ko) 2016-12-22 2018-07-02 삼성전자주식회사 Harq 처리를 수행하는 모뎀 칩, 이를 포함하는 어플리케이션 프로세서 및 모뎀 칩의 동작방법
US10615923B2 (en) * 2017-02-24 2020-04-07 Electronics And Telecommunications Research Institute Method and apparatus for processing hybrid automatic repeat request process in communication system

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1440153A (zh) * 2002-02-15 2003-09-03 松下电器产业株式会社 缓存大小要求减低的混合自动重复请求重传方法及接收机
CN101183919A (zh) * 2007-11-26 2008-05-21 华中科技大学 一种组合的混合自动请求重传方法
CN101621364A (zh) * 2008-06-30 2010-01-06 富士通株式会社 自动重传控制器和重传块重组装置
EP2328296A1 (en) * 2009-11-30 2011-06-01 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) HARQ procedure with processing of stored soft-bits
CN102271033A (zh) * 2010-06-04 2011-12-07 中兴通讯股份有限公司 实现混合自动重传请求内存动态调度的方法及装置
CN102292926A (zh) * 2009-02-24 2011-12-21 上海贝尔股份有限公司 在利用网络编码重传的系统中的解码方法和接收设备

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6654926B1 (en) * 2000-10-11 2003-11-25 Itran Communications Ltd. Soft decision maximum likelihood encoder and decoder
US7302628B2 (en) * 2000-12-14 2007-11-27 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Data compression with incremental redundancy
JP2005167513A (ja) * 2003-12-01 2005-06-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd 復号装置及び復号方法
WO2005062494A1 (en) * 2003-12-23 2005-07-07 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Information transfer method and system
JP4630080B2 (ja) * 2005-01-31 2011-02-09 富士通株式会社 データ復元方法およびデータ復元プログラム
JP4707198B2 (ja) * 2006-10-19 2011-06-22 富士通株式会社 情報検索プログラム、該プログラムを記録した記録媒体、情報検索方法、および情報検索装置
KR101450759B1 (ko) 2008-07-07 2014-10-16 삼성전자주식회사 무선 통신시스템에서 복합 재 전송 데이터를 결합하는 방법및 장치
WO2010109635A1 (ja) * 2009-03-26 2010-09-30 富士通株式会社 マルチアンテナ通信装置及びマルチアンテナ通信方法
WO2010149799A1 (es) * 2009-06-22 2010-12-29 Universidad De Barcelona Método para la calibración totalmente adaptativa de un codificador de errores de predicción
US8595605B2 (en) * 2010-08-20 2013-11-26 Qualcomm Incorporated Systems and methods for memory management
US9363339B2 (en) * 2011-07-12 2016-06-07 Hughes Network Systems, Llc Staged data compression, including block level long range compression, for data streams in a communications system

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1440153A (zh) * 2002-02-15 2003-09-03 松下电器产业株式会社 缓存大小要求减低的混合自动重复请求重传方法及接收机
CN101183919A (zh) * 2007-11-26 2008-05-21 华中科技大学 一种组合的混合自动请求重传方法
CN101621364A (zh) * 2008-06-30 2010-01-06 富士通株式会社 自动重传控制器和重传块重组装置
CN102292926A (zh) * 2009-02-24 2011-12-21 上海贝尔股份有限公司 在利用网络编码重传的系统中的解码方法和接收设备
EP2328296A1 (en) * 2009-11-30 2011-06-01 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) HARQ procedure with processing of stored soft-bits
CN102271033A (zh) * 2010-06-04 2011-12-07 中兴通讯股份有限公司 实现混合自动重传请求内存动态调度的方法及装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Turbo码SOVA译码器FPGA实现";周伟贤;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑》;20070515;正文第4.9节 *

Also Published As

Publication number Publication date
US9197365B2 (en) 2015-11-24
GB2507637A (en) 2014-05-07
TWI510014B (zh) 2015-11-21
GB2507637B (en) 2015-01-28
DE102013008253A1 (de) 2014-03-27
US20140086302A1 (en) 2014-03-27
TW201414233A (zh) 2014-04-01
CN103684680A (zh) 2014-03-26
GB201315876D0 (en) 2013-10-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10200978B2 (en) Hybrid ARQ schemes with soft combining in variable rate packet data applications
US10461779B2 (en) Rate-compatible polar codes
US9807647B2 (en) Method for determining transport block size and signal transmission method using the same
US8732542B2 (en) Outer coding framework
JP5481759B2 (ja) 多重層巡回冗長検査コードを使用する無線通信装置
US8839078B2 (en) Application layer FEC framework for WiGig
KR102023181B1 (ko) 집합된 패킷 전송들에서의 패킷-레벨 소거 보호 코딩
US7924754B2 (en) Multiple carrier acknowledgment signaling
US8213375B2 (en) Method for receiving and managing a downlink radio link control data block in an EGPRS mobile electronic communication device
US7688908B2 (en) System and method for processing wireless high definition video data using a shortened last codeword
DE10228809B4 (de) Einrichtung und Verfahren zum Senden und Empfangen von Daten in einem CDMA-Mobilkommunikationssystem
US10084569B2 (en) Data sending method and apparatus
TWI354467B (en) A redundancy version implementation for an uplink
KR100626779B1 (ko) 부분 체이스 결합을 이용한 데이터 송신 및 수신 장치 및방법
CN1102813C (zh) 用两个分组码纠错
US6977888B1 (en) Hybrid ARQ for packet data transmission
EP2266239B1 (en) Selection of retransmission settings for harq in wcdma and lte networks
US8938663B2 (en) Modem architecture for joint source channel decoding
EP0771092B1 (en) A method for transmitting packet data with hybrid FEC/ARQ type II
JP5481201B2 (ja) Method and apparatus for multicasting feedback information
CN1215671C (zh) 为空中文件转发提供差错保护的方法和装置
KR101273409B1 (ko) 데이터 프레임들을 전송 및 수신하는 시스템 및 방법
US8356224B2 (en) Communication method and system using two or more coding schemes
US8542752B2 (en) Hierarchical coding for multicast messages
CN1879429B (zh) 用于在基于无线中继的网络中两个节点之间实现可靠数字通信的中继站和方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C10 Entry into substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant