CN105260322B - 一种对循环缓冲区消除循环移位的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种对循环缓冲区消除循环移位的方法和装置，其通过对循环缓冲区设置的基地址、寻址偏移量确定资源粒子的起始地址，并从起始地址开始自加循环寻址提取资源粒子，并利用正交序列进行循环解正交处理后输出。采用本发明的技术方案，实现了在消循环移位的操作中就达到了不占用PUCCH的处理时间，有效降低了物理上行控制信道的处理时延压力。
Description
技术领域
本发明涉及3GPP LTE无线通信技术中的物理层实现技术，主要涉及物理上行控制信道(PUCCH)的协议处理过程的实现，尤其涉及PUCCH的消除母码(DeCazac)过程消除循环移位的方法和装置。
背景技术
PUCCH作为一种上行物理信道，用于承载物理层上行控制信息。通常使用的PUCCH格式1系列包含格式1、格式1a以及格式1b。
对于PUCCH格式1，信息由是否存在针对UE的PUCCH传输来承载，假设复值符号为d(0)＝1；对于PUCCH格式1a和1b，分别传输1bit或2bit，比特块b(0),...,b(Mbit-1)按照下表1的方式进行调制，生成复值符号d(0)。
表一 PUCCH格式1系列的调制符号d(0)
对于格式1a和1b，复值符号d(0)需要乘以一个长度为
的循环移位序列
得到
即
其中，
通过基序列
使用不同循环移位值α得到，循环移位变量α根据符号和时隙发生变化。为了便于理解这里用图来说明，对于基站接收端而言，PUCCH频域单RB(LTE资源栅格中的资源块)的数据摆放如图1所示(此处以双天线为例)，其中每个小方块代表一个资源粒子(RE，Resource Element)，图示中每个资源块包含12个RE。从图中可以看出，slot0的每个符号的循环移位值都是不同的，而符号内每根天线的循环移位值相同。
复值符号块
通过S(ns)进行加扰，然后再使用正交序列wnoc(i)进行扩频，即
其中，
和
扩频序列
见表2、表3所示。
表2 
下的正交序列
表3 
下的正交序列
鉴于发端的处理流程，接收端在解正交(walsh)之前需要将数据进行消除循环移位的处理，变成需要的如图2所示的数据格式。现有的常规做法有两种：
方法一：直接调整数据格式
在12点DFT完成后，根据每个符号的ncs值，直接对每个符号的RE进行数据格式的调整，从图1调整成需要的图2格式。需要注意的是，虽然这种方法简单易行也最好理解，但是效率太低，很难满足PUCCH处理时延要求。
方法二：利用DFT的循环移位特性实现
PUCCH频域解母码之后，还需要对正交频分复用(OFDM)符号数据解正交，而在接收端解正交是通过12点离散傅里叶变换(DFT)公式完成的。而很巧的是，DFT拥有一种循环移位特性，每个符号在频域上进行循环移位，相当于是给每个OFDM符号的每个RE乘以
对于接收端而言，要消除这个循环移位，只需要在12点DFT处理之前增加一个处理步骤，根据每个符号的ncs值给各个符号各个RE乘以与之对应的
以消除循环移位，即从图1调整成需要的图2格式。其中Vt表示本符号的ncs值，α表示RE的索引。相比方法一而言，在一定程度上提高了处理效率。
但是，纵观上述两种方法，都是以牺牲处理时间为代价来实现循环移位的消除的。现有技术中还缺少一种方法，即不占用PUCCH的处理时间，又能实现PUCCH消除循环移位的功能，这也成为了本领域的一个技术难题。
通过专利检索，目前尚未发现有相关的中国专利文献和外国专利文献致力于解决该问题。
发明内容
本发明要解决的主要技术问题是提供一种对循环缓冲区消除循环移位的方法和装置，实现了在不占用PUCCH处理时间的前提下进行消除循环移位的处理。
本发明提出了一种对循环缓冲区消除循环移位的方法，包括以下处理步骤：
设置至少一个循环缓冲区，一个所述循环缓冲区存放一个符号一根天线的资源粒子，将天线各符号的资源粒子存入相应的所述循环缓冲区中，一个循环缓冲区中的资源粒子的数量为该循环缓冲区的循环长度；
将所述循环缓冲区中第一个资源粒子的地址确定为该循环缓冲区的基地址；
根据所述循环缓冲区对应的符号确定该循环缓冲区的寻址偏移量，将自基地址开始向下移动所述寻址偏移量后的地址确定为该循环缓冲区的起始地址；
根据输出所需的至少一个符号和输出使用的天线选定循环缓冲区，从选定的循环缓冲区的起始地址开始自加循环寻址提取资源粒子，并利用所述符号对应的正交序列进行循环解正交处理后输出。
在一种实施方式中，所述从选定的循环缓冲区的起始地址开始自加循环寻址提取资源粒子包括：从选定的循环缓冲区的起始地址开始按照所述循环长度进行Modulo模式的自加循环寻址提取资源粒子。
进一步的，所述符号包括：导频符号和数据符号。
在一种实施方式中，所述根据所述循环缓冲区对应的符号确定该循环缓冲区的寻址偏移量包括：根据所述循环缓冲区对应的符号确定所述符号对应的循环偏移量，即ncs值，将所述循环偏移量确定为该循环缓冲区的寻址偏移量。
在一种实施方式中，所述根从选定的循环缓冲区的起始地址开始自加循环寻址提取资源粒子包括：将从选定的循环缓冲区的起始地址提取的资源粒子分别乘以其符号对应的正交序列，再将结果进行累加处理后输出；然后将依次自加循环提取的资源粒子分别乘以其符号对应的正交序列，再将结果进行累加处理后输出。
本发明还提出了一种对循环缓冲区消除循环移位的装置，包括以下模块：
缓冲区设置模块，用于设置至少一个循环缓冲区，一个所述循环缓冲区存放一个符号一根天线的资源粒子，将天线各符号的资源粒子存入相应的所述循环缓冲区中，一个循环缓冲区中的资源粒子的数量为该循环缓冲区的循环长度；
基地址设置模块，用于将所述循环缓存区中第一个资源粒子的地址确定为该循环缓冲区的基地址；
起始地址设置模块，用于根据所述循环缓冲区对应的符号确定该循环缓冲区的寻址偏移量，将自基地址开始向下移动所述寻址偏移量后的地址确定为该循环缓冲区的起始地址；
解正交处理模块，用于根据输出所需的至少一个符号和输出使用的天线选定循环缓冲区，从选定的循环缓冲区的起始地址开始自加循环寻址提取资源粒子，并利用所述符号对应的正交序列进行循环解正交处理后输出。
在一种实施方式中，所述解正交处理模块包括：循环寻址子模块，用于从选定的循环缓冲区的起始地址开始按照所述循环长度进行Modulo模式的自加循环寻址提取资源粒子。
进一步的，所述符号包括：导频符号和数据符号。
在一种实施方式中，所述起始地址设置模块包括：寻址偏移量设置子模块，用于根据所述循环缓冲区对应的符号确定所述符号对应的循环偏移量，将所述循环偏移量确定为该循环缓冲区的寻址偏移量。
在一种实施方式中，所述解正交处理模块包括：运算输出子模块，用于将从选定的循环缓冲区的起始地址提取的资源粒子分别乘以其符号对应的正交序列，再将结果进行累加处理后输出；然后将依次自加循环提取的资源粒子分别乘以其符号对应的正交序列，再将结果进行累加处理后输出。
本发明又提出了一种对循环缓冲区消除循环移位的装置，包括：模式控制寄存器、地址寄存器、基地址寄存器、模计算寄存器和解正交模块；
所述模式控制寄存器，用于控制所述地址寄存器对循环缓冲区按照所述模计算寄存器中的设定的循环长度进行自加循环寻址；
所述基地址寄存器，用于存储循环缓冲区中基地址，所述基地址为第一个资源粒子的地址；
所述起始地址寄存器，用于存储当前运算的取数地址，所述取数地址的起始地址为自基地址开始向下移动对应的符号的寻址偏移量后的地址；
所述模计算寄存器，用于存储循环缓冲区的循环长度，一个循环缓冲区的循环长度为该循环缓冲区中的资源粒子的数量；
所述解正交模块，用于根据输出所需的至少一个符号和输出使用的天线选定循环缓冲区，并根据所述模式控制寄存器、地址寄存器、基地址寄存器和模计算寄存器中的存储值，从选定的循环缓冲区自加循环寻址提取资源粒子，并利用所述符号对应的正交序列进行循环解正交处理后输出。
进一步的，所述解正交模块包括：循环取数模块，用于根据所述地址寄存器中提取地址，并根据该地址杂所述循环缓冲区中提取资源粒子，然后所述提取地址进行自加，并将自加后的地址更新到所述地址寄存器中。
本发明通过设置基地址和寻址偏移量，并采用自加循环寻址从循环缓冲区中提取资源粒子的处理方式，该方式不需要占用PUCCH的处理时间，有效降低了PUCCH的处理时延压力。
附图说明
图1为PUCCH Slot0单RB频域数据格式示意图；
图2为PUCCH Slot0单RB解walsh输入数据格式示意图；
图3为本发明实施例一的消除循环移位的方法流程图；
图4为本发明实施例一中的基地址、起始地址及自加循环原理示意图；
图5为本发明实施例一中的解walsh处理过程示意图；
图6为本发明实施例二的消除循环移位的装置原理框图；
图7为本发明实施例三的消除循环移位的装置原理框图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例一：
请参考图1，本发明的消除循环移位的方法，包括以下步骤：
S301，设置至少一个循环缓冲区，一个所述循环缓冲区存放一个符号一根天线的资源粒子。对于单天线，每个时隙的7个符号分别设置一个循环缓冲区。将天线各符号的资源粒子存入相应的循环缓冲区中。一个循环缓冲区中的资源粒子的数量为该循环缓冲区的循环长度；这里的符号包括导频符号和数据符号，不同的符号对应的walsh序列也不相同。
S302，将所述循环缓冲区中第一个资源粒子的地址确定为该循环缓冲区的基地址；
S303，根据所述循环缓冲区对应的符号确定该循环缓冲区的寻址偏移量，将自基地址开始向下移动所述寻址偏移量后的地址确定为该循环缓冲区的起始地址；这里的寻址偏移量可以为符号对应的ncs值。
S304，根据输出所需的至少一个符号和输出使用的天线选定循环缓冲区，从选定的循环缓冲区的起始地址开始自加循环寻址提取资源粒子，并利用所述符号对应的walsh序列进行循环解walsh处理后输出。
其中，自加循环寻址的处理可以为：从选定的循环缓冲区的起始地址开始按照所述循环长度进行Modulo模式的自加循环寻址提取资源粒子。
在一种实施例中，解walsh处理的过程为：将从选定的循环缓冲区的起始地址提取的资源粒子分别乘以其符号对应的walsh序列，再将结果进行累加处理后输出；然后将依次自加循环提取的资源粒子分别乘以其符号对应的walsh序列，再将结果进行累加处理后输出。
以图1所示的输入数据格式为例。由于循环偏移量只根据符号和时隙发生变化，故每个符号都有着不同的循环移位，而符号内每根天线的循环移位相同。在图1中，slot0的symbol0-symbol6的ncs值分别为1、4、2、8、6、0、10，即在解walsh的时候，对于导频符号2、3、4而言，要计算第一个解walsh的结果，分别需要的是sym2、sym3、sym4的如图中阴影区域的数据，分别乘以各自符号的walsh序列，乘累加后输出对应walsh序列的解walsh结果。对于数据符号而言，和导频符号类似，只是乘以的walsh序列不同，这里不再赘述。
如图4所示的单天线输入数据为例，每个循环缓冲区中存放一个符号一根天线的RE。图中设置有7个循环缓冲区：symbol0-symbol6，导频符号2、3、4分别对应于symbol2-symbol4，数据符号0、1、4、5分别对应于symbol0、symbol1、symbol5、symbol6。7个循环缓冲区：symbol0-symbol6对应的基地址分别为B3、B4、B0、B1、B2、B5、B6，对应的符号分别为：数据符号0、数据符号1、导频符号2、导频符号3、导频符号4、数据符号4和数据符号5，对应的寻址偏置量(即根据符号对应的ncs值)分别为：1、4、2、8、6、0、10。根据以上的对应关系，可以确定起始地址R3、R4、R0、R1、R2、R3、R5、R6。本实施例中进行自加循环寻址的方式为为Modulo模式，这样每根天线的循环缓冲区可以进行循环使用。本实施例中定义的循环长度，由于PUCCH是按照RB处理的，所以定义为12RE。
图4中B0-B2指向PUCCH的格式1系列12点DFT输出结果中导频符号2、3、4的第一个RE地址，作为天线0的3个导频符号解walsh的基地址。B3-B6指向PUCCH的格式1系列12点DFT输出结果中数据符号0、1、4、5的第一个RE地址，作为天线0的4个数据符号解walsh的基地址。R0-R2指向PUCCH的格式1系列12点DFT输出结果中，导频符号2、3、4根据本符号ncs值取得的真正的起始位置，作为天线0的3个导频符号解walsh取数据的起始地址。R3-R6指向PUCCH的格式1系列12点DFT输出结果中，数据符号0、1、4、5根据本符号ncs值取得的真正的起始位置，作为天线0的4个数据符号解walsh取数据的起始地址。
由于R0-R6处于Modulo寻址模式，故从图中阴影区域开始取数，对于每个循环buffer而言，在R0-R6地址自加的过程中，如果发现取到本循环缓冲区底部是还没有取够循环长度中定义的12RE的数据，就会返回到循环缓冲区顶部继续寻址取数，直到取够12RE为止。
如图5所示，为解walsh的工作过程示意图。图中主要说明了利用循环缓冲区消循环移位，再进行导频解walsh的过程。根据对图4的说明，设置好B0-B6、R0-R6以及循环长度，这样该循环缓冲区中的RE就可以按照预想的位置进行输入数据的取址操作，并自动进行循环偏移。下面举例说明，对于Noc0_0这个结果而言，他是通过200*walsh02+300*walsh03+400*walsh04得到的，需要说明的是，200、300、400表示导频符号2、3、4根据各自的ncs值取得的第一个RE，walsh02、walsh03、walsh04表示第一条导频walsh序列里对应导频符号2、3、4的三个walsh码。可以看出，虽然200、300、400三个数据在缓冲区中不是对齐摆放的，但是基于上述的设置，在运算中隐含地将他们对齐了。计算完Noc0_0后，R0-R6进行地址自加，可以很自然地得出：Noc0_1＝201*walsh02+301*walsh03+401*walsh04。R0-R6继续自加，观察发现，在对Noc0_3运算完成后，R3最先到达了循环缓冲区的底端，这时R3不再自加，而是自动跳转至缓冲区顶端继续取数，得到Noc0_4＝204*walsh02+304*walsh03+404*walsh04的结果。这样，消循环移位的操作就达到了不占用PUCCH的处理时间，有效降低了PUCCH的处理时延压力。数据符号和导频符号类似，只是乘以的walsh序列不同，这里不再赘述。
实施例二
请参考图6，本发明的消除循环移位的装置60，包括以下模块：
缓冲区设置模块601，用于设置至少一个循环缓冲区，一个所述循环缓冲区存放一个符号一根天线的资源粒子，将天线各符号的资源粒子存入相应的所述循环缓冲区中，一个循环缓冲区中的资源粒子的数量为该循环缓冲区的循环长度；符号可以包括导频符号和数据符号。
基地址设置模块602，用于将所述循环缓存区中第一个资源粒子的地址确定为该循环缓冲区的基地址；
起始地址设置模块603，用于根据所述循环缓冲区对应的符号确定该循环缓冲区的寻址偏移量，将自基地址开始向下移动所述寻址偏移量后的地址确定为该循环缓冲区的起始地址。在一个实施方式中起始地址设置模块603包括：寻址偏移量设置子模块6031，用于根据所述循环缓冲区对应的符号确定所述符号对应的ncs值，将所述ncs值确定为该循环缓冲区的寻址偏移量。
解walsh处理模块604，用于根据输出所需的至少一个符号和输出使用的天线选定循环缓冲区，从选定的循环缓冲区的起始地址开始自加循环寻址提取资源粒子，并利用所述符号对应的walsh序列进行循环解walsh处理后输出。
所述解walsh处理模块604可以包括：循环寻址子模块6041，用于从选定的循环缓冲区的起始地址开始按照所述循环长度进行Modulo模式的自加循环寻址提取资源粒子。
所述解walsh处理模块604还可以包括：运算输出子模块6042，用于将从选定的循环缓冲区的起始地址提取的资源粒子分别乘以其符号对应的walsh序列，再将结果进行累加处理后输出；然后将依次自加循环提取的资源粒子分别乘以其符号对应的walsh序列，再将结果进行累加处理后输出。
实施例三
请参考图7，本发明的另一种消除循环移位的装置70，包括：模式控制寄存器701、地址寄存器702、基地址寄存器703、模计算寄存器704和解walsh模块705；
所述模式控制寄存器701，用于控制所述地址寄存器702对循环缓冲区按照所述模计算寄存器704中的设定的循环长度进行自加循环寻址；
所述基地址寄存器703，用于存储循环缓冲区中基地址，所述基地址为第一个资源粒子的地址；
所述起始地址寄存器702，用于存储当前运算的取数地址，所述取数地址的起始地址为自基地址开始向下移动对应的符号的寻址偏移量后的地址；
所述模计算寄存器704，用于存储循环缓冲区的循环长度，一个循环缓冲区的循环长度为该循环缓冲区中的资源粒子的数量；
所述解walsh模块705，用于根据输出所需的至少一个符号和输出使用的天线选定循环缓冲区，并根据所述模式控制寄存701器、地址寄存器702、基地址寄存器703和模计算寄存器704中的存储值，从选定的循环缓冲区自加循环寻址提取资源粒子，并利用所述符号对应的walsh序列进行循环解walsh处理后输出。
在一种实施方式中，所述解walsh模块705包括：循环取数模块7051，用于根据所述地址寄存器中提取地址，并根据该地址杂所述循环缓冲区中提取资源粒子，然后所述提取地址进行自加，并将自加后的地址更新到所述地址寄存器中。
综上可知，通过本发明的实施，至少存在以下有益效果：
本发明通过设置基地址和寻址偏移量，并采用自加循环寻址从循环缓冲区中提取资源粒子的处理方式，该方式不需要占用PUCCH的处理时间，有效降低了PUCCH的处理时延压力。
以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (12)
1.一种对循环缓冲区消除循环移位的方法，其特征在于，包括以下处理步骤：
设置至少一个循环缓冲区，一个所述循环缓冲区存放一根天线对应的一个符号的资源粒子，将天线对应的各符号的资源粒子存入相应的所述循环缓冲区中，一个循环缓冲区中的资源粒子的数量为该循环缓冲区的循环长度；
将所述循环缓冲区中第一个资源粒子的地址确定为该循环缓冲区的基地址；
根据所述循环缓冲区对应的符号确定该循环缓冲区的寻址偏移量，将自基地址开始向下移动所述寻址偏移量后的地址确定为该循环缓冲区的起始地址；
根据输出所需的至少一个符号和输出使用的天线选定循环缓冲区，从选定的循环缓冲区的起始地址开始自加循环寻址提取资源粒子，并利用所述符号对应的正交序列进行循环解正交处理后输出。
2.根据权利要求1所述的消除循环移位的方法，其特征在于，所述从选定的循环缓冲区的起始地址开始自加循环寻址提取资源粒子包括：从选定的循环缓冲区的起始地址开始按照所述循环长度进行Modulo模式的自加循环寻址提取资源粒子。
3.根据权利要求2所述的消除循环移位的方法，其特征在于，所述符号包括：导频符号和数据符号。
4.根据权利要求3所述的消除循环移位的方法，其特征在于，所述根据所述循环缓冲区对应的符号确定该循环缓冲区的寻址偏移量包括：根据所述循环缓冲区对应的符号确定所述符号对应的循环偏移量，将所述循环偏移量确定为该循环缓冲区的寻址偏移量。
5.根据权利要求1至4任一项所述的消除循环移位的方法，其特征在于，所述根据从选定的循环缓冲区的起始地址开始自加循环寻址提取资源粒子包括：将从选定的循环缓冲区的起始地址提取的资源粒子分别乘以其符号对应的正交序列，再将结果进行累加处理后输出；然后将依次自加循环提取的资源粒子分别乘以其符号对应的正交序列，再将结果进行累加处理后输出。
6.一种对循环缓冲区消除循环移位的装置，其特征在于，包括以下模块：
缓冲区设置模块，用于设置至少一个循环缓冲区，一个所述循环缓冲区存放一根天线对应的一个符号的资源粒子，将天线对应的各符号的资源粒子存入相应的所述循环缓冲区中，一个循环缓冲区中的资源粒子的数量为该循环缓冲区的循环长度；
基地址设置模块，用于将所述循环缓存区中第一个资源粒子的地址确定为该循环缓冲区的基地址；
起始地址设置模块，用于根据所述循环缓冲区对应的符号确定该循环缓冲区的寻址偏移量，将自基地址开始向下移动所述寻址偏移量后的地址确定为该循环缓冲区的起始地址；
解正交处理模块，用于根据输出所需的至少一个符号和输出使用的天线选定循环缓冲区，从选定的循环缓冲区的起始地址开始自加循环寻址提取资源粒子，并利用所述符号对应的正交序列进行循环解正交处理后输出。
7.根据权利要求6所述的消除循环移位的装置，其特征在于，所述解正交处理模块包括：循环寻址子模块，用于从选定的循环缓冲区的起始地址开始按照所述循环长度进行Modulo模式的自加循环寻址提取资源粒子。
8.根据权利要求7所述的消除循环移位的装置，其特征在于，所述符号包括：导频符号和数据符号。
9.根据权利要求8所述的消除循环移位的装置，其特征在于，所述起始地址设置模块包括：寻址偏移量设置子模块，用于根据所述循环缓冲区对应的符号确定所述符号对应的循环偏移量，将所述循环偏移量确定为该循环缓冲区的寻址偏移量。
10.根据权利要求6至9任一项所述的消除循环移位的装置，其特征在于，所述解正交处理模块包括：运算输出子模块，用于将从选定的循环缓冲区的起始地址提取的资源粒子分别乘以其符号对应的正交序列，再将结果进行累加处理后输出；然后将依次自加循环提取的资源粒子分别乘以其符号对应的正交序列，再将结果进行累加处理后输出。
11.一种对循环缓冲区消除循环移位的装置，其特征在于，包括：模式控制寄存器、地址寄存器、基地址寄存器、模计算寄存器和解正交模块；
所述模式控制寄存器，用于控制所述地址寄存器对循环缓冲区按照所述模计算寄存器中的设定的循环长度进行自加循环寻址；
所述基地址寄存器，用于存储循环缓冲区中基地址，所述基地址为第一个资源粒子的地址；
所述地址寄存器，用于存储当前运算的取数地址，所述取数地址的起始地址为自基地址开始向下移动对应的符号的寻址偏移量后的地址；
所述模计算寄存器，用于存储循环缓冲区的循环长度，一个循环缓冲区的循环长度为该循环缓冲区中的资源粒子的数量；
所述解正交模块，用于根据输出所需的至少一个符号和输出使用的天线选定循环缓冲区，并根据所述模式控制寄存器、地址寄存器、基地址寄存器和模计算寄存器中的存储值，从选定的循环缓冲区自加循环寻址提取资源粒子，并利用所述符号对应的正交序列进行循环解正交处理后输出。
12.根据权利要求11所述的消除循环移位的装置，其特征在于，所述解正交模块包括：循环取数模块，用于根据所述地址寄存器中提取地址，并根据该地址杂所述循环缓冲区中提取资源粒子，然后所述提取地址进行自加，并将自加后的地址更新到所述地址寄存器中。
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