CN107810605A - 消息解码 - Google Patents

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Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
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Abstract

公开第一消息的解码,其中第一消息和第二消息通过代码(由状态机表示)来编码以产生第一码字和第二码字,通过通信信道来接收第一和第二码字。假设第一与第二消息之间的多个差异(每个对应于第一消息的一部分的假设值)。选择初始码字段,其具有多个初始状态(每个与假设差异关联并且由第一消息的那部分的假设值唯一地定义)作为关联的先前状态。通过(对于每个码字段,以初始码字段开始)以下操作来对第一消息解码:将第一码字的码字段与第二码字的经变换的(基于与对应于第一消息段内容的状态转变的先前状态关联的初始状态的假设差异)码字段进行组合来产生组合码字段;确定与所述组合码字段对应于所述第一消息段内容的可能性关联的决策度量;以及基于所述决策度量选择(为第一消息)所述第一消息段内容或第二消息段内容。如果选择所述第一消息段内容,则使对应于所述第一消息段内容的状态转变的后续状态关联于与状态转变的先前状态关联的初始状态。

Description

消息解码
技术领域
本公开大体涉及解码领域。更特定地,它涉及对具有已知或假设差异的消息的解码。
背景技术
在本文将给出其中一些实施例可适用的特定示例和场景。然而,应理解一些实施例关于其他示例和场景可同样是可适用的。
增强覆盖中的机器型通信
在3GPP(第三代合作伙伴计划)中存在关于“Low cost & enhanced coverage MTC UEfor LTE(LTE的低成本&增强覆盖MTC UE)”的当前工作项(3GPP RP-130848)。工作项的一个目标旨在明显提高对于LTE的机器型通信(MTC)装置的覆盖。工作项的一个目的是在差的无线电条件下提高对这样的装置的支持;这些装置典型地具有低数据速率要求并且容忍延迟。典型用例能够是地下室中的公用事业仪表。与遗留UMTS LTE(通用移动电信系统,长期演进)系统相比实际要求的提高对于不同物理信道是不同的,但大约是15dB(涉及信号级别并且还涉及信号对干扰和噪声比SINR)。这在大多数情况下通过不同形式的重复来实现,使得消息例如通过若干1ms子帧而不是通常使用的单个子帧传送来被传送。通过某些物理信道传送的一些信息已在遗留LTE系统中重复。最为显著的是,这指主和辅同步信号(PSS/SSS)以及广播系统信息。为了提高这些场景的覆盖,一个可能性将是提高这些信道上信息的重复量。存在对于改进的系统信息接收的需要。
系统信息
系统信息包括若干各种信息块,从基本参数(诸如在LTE中哪些带宽用于下行链路和上行链路载波)、使用中的寻呼周期、全局小区身份、下行链路带宽到频率内和频率间相邻小区以及其他技术的相邻小区(RAT间)。
在LTE中获取广播系统信息的规程在3GPP技术规范(TS)36.331 V12.4.1章节5.2.2中被规定。下文的描述涉及遗留LTE UE,而系统信息的传送对于MTC UE可大不相同。这既可以适用于传送到这些UE的系统信息的内容,而且也适用于用于传送的规程和定时。
在进入LTE小区时处于闲置模式中的UE要读的系统信息块是:
• MIB:DL带宽、PHICH配置、系统帧数。
• SIB1:包括
接入信息和小区身份、跟踪区域代码、PLMN身份,
小区选择信息,
TDD配置
最大允许的UL传送功率,
余下SIB的调度,和SIB是否已经改变的指示
等。
• SIB2:包括关于服务小区的信息
禁止信息(barringin formation),
对所有UE公共的无线电资源配置
-物理信道的配置,
-参考信号传送功率,
-等。
UE定时器和常量,
UL载波频率和带宽,
MBSFN子帧配置,
等。
• SIB3:包括对频率内相邻小区的用于小区重选的公共参数
对于重选的滞后
针对何时搜索频率间和RAT间邻居的阈值
针对何时搜索频率内邻居的阈值
相邻小区中的最大允许的UL传送功率
可适用于频率内小区重选的重选定时器
等。
• SIB4:包括用于频率内小区重选的小区特定设置
有利于重选的频内相邻小区列表
-小区身份
-对SIB3中公共重选滞后的个体偏移
不考虑用于重选的频率内邻居的黑名单
-小区身份
等。
SIB5:包括用于频率间小区重选的公共以及小区特定设置的列表
频率间载波
每载波的小区重选优先级
针对每载波的较高优先级搜索的小区重选阈值(分别是参考信号接收功率和质量)
针对每载波的常规搜索的小区重选阈值(分别是参考信号接收功率和质量)
每载波的小区重选定时器
对于每载波的小区重选滞后的公共偏移
每载波有利于重选的频率内相邻小区的列表
-小区身份
-对公共重选滞后的个体偏移
对于每载波不考虑用于重选的频率内邻居的黑名单
-小区身份
每载波的小区配置(关于MBSFN模式、TDDUL/DL子帧分配等的部分信息)
等。
• SIB6:包括对通用陆地无线电接入网络(UTRAN)的用于RAT间小区重选的公共以及小区特定设置的列表
对应于SIB5
• SIB7:包括对GSM EDGE无线电接入网络(GERAN)的用于RAT间小区重选的公共以及载波特定设置的列表
对应于SIB5
• SIB8:包括对码分多址2000(CDMA2000)的用于RAT间小区重选的公共以及小区特定设置的列表
对应于SIB5
对于完整规范请参见3GPP TS 36.331 V12.4.1的针对MIB和SIB1的章节6.2.2以及针对SIB 2至8的章节6.3.1。
当UE被寻呼关于系统信息已被更新(改变SIB以供被读)时,或在定时器已经到期(通常在3小时后;如上文概述的SIB的完整集合)时,UE将再次读系统信息。
系统信息用于闲置模式中的移动性。对用于小区重选的信息的使用在3GPP TS36.304 V12.3.0章节5.2.4中被描述。
仅在某些时间修改这里概述的系统信息块,并且信息在所谓的BCCH修改期期间保持不变,该BCCH修改期对应于使用中的寻呼周期的2、4、8或16倍;BCCH修改期的最小持续时间是640ms。因此只要从相同修改期收集冗余版本(RV),SIB就能够被软组合。从而在不利无线电条件下若干TTI(例如,对于SIB1是80ms TTI)中的RV能够被组合。
MIB在该方面中是不同的,因为它由于除必要的系统信息参数外还承载系统帧数计数器的最高有效的8个位而使其在TTI基础(40ms TTI)上不同,该系统帧数计数器每隔40ms递增;参见例如3GPP TS 36.331 V12.4.1(MasterlnformationBlock和PHICH-Config)。MIB包含10个备用位供将来使用且这些位在直至发布12的发布版本中被设置为0。所论述的将来使用包括SFN计数器(其将每隔1024个无线电帧(10.24秒)被递增一次)的扩展,和具有半静态性质的额外信令。
物理层处理-传送器侧(例如,在另一个装置处或在诸如eNodeB或基站的网络节点 处)
在3GPP TS 36.212 V12.3.0章节5.1.1-2中描述的规程中,MIB代码块中所携带的24位信息附带有16位的循环冗余校验(CRC)校验和,从而产生要被传送的40位传输块。CRC校验和进一步被掩蔽(位被切换)来指示eNodeB所使用的Tx端口的数量;参见下面的表(表1)。
表1:用于指示传送天线端口的数量的CRC掩码(3GPP TS 36.212 V12.3.0章节5.3.1)
传输块经受使用具有约束长度7(由7-1=6个存储器元件101、102、103、104、105、106表示)采用码速率1/3的咬尾卷积码(由图1的示例卷积编码器图示)进行的信道编码(3GPP TS36.212 V12.3.0章节5.1.3),这意指每个信息位(ck,在151处输入)产生3个编码位(dk (0)、dk (1)、dk (2),分别在152、153、153处输出)并且存在27-1=64个不同状态。在图1的示例卷积编码器中,对dk (0)、dk (1)、dk (2)的生成器多项式分别是G0=133(八进制)、G1=171(八进制)和G2=165(八进制)。
如由加法器112、113、115和116所图示的,G0=133(八进制)=1011011(二进制)意指dk (0)通过当前信息位151和延迟了2、3、5和6个时间单位的先前信息位的(二进制)加法而生成。如由加法器121、122、123和126所图示的,G1=171(八进制)=1111001(二进制)意指dk (1)通过当前信息位151和延迟了1、2、3和6个时间单位的先前信息位的(二进制)加法而生成。如由加法器131、132、134和136所图示的,G2=165(八进制)=1110101(二进制)意指dk (2)通过当前信息位151和延迟了1、2、4和6个时间单位的先前信息位的(二进制)加法而生成。咬尾意指编码器的初始状态通过传输块的最后6个位确定,这与其中编码器以初始状态0开始的常规编码相对。
长度为120个位的编码传输块然后经受根据3GPP TS 36.212 V12.3.0章节5.1.4.2中的规程的速率匹配,其包括子块交错(对图1中的3个输出中的每个中的位进行重新布置)、位收集和对进入循环缓冲器的位进行布置,以及位选择,即从循环缓冲器提取位。当使用正常的循环前缀(3GPP TS 36.211 V12.4.0章节6.6.1)时,最后在TTI(40ms)中发送的位的数量是1920。
图2图示对具有A、K、D和E(分别对应于24、40、120和1920个位)的BCH(3GPP TS36.212 V12.3.0章节5.3.1)的传输信道处理(其中A是信号211-a0, a1, …, aA-1中位的数量,K是信号212-c0, c1, …, cK-1中位的数量,D是信号213- d0 (i), d1 (i), …, dD-1 (i)中位的数量,并且E是信号214-e0, e1, …, eE-1中位的数量)。
速率匹配的1920个位经受使用小区特定扰乱序列情况下的扰乱,该小区特定扰乱序列对1920个位的每个块被初始化(3GPP TS 36.211 V12.4.0章节6.6.1)且通过QPSK被调制,据此每个位对形成调制符号,从而产生要传送的960个调制符号(3GPP TS 36.211V12.4.0章节6.6.2)。取决于eNodeB是使用一个还是多个传送端口,调制符号可以经受层映射和预编码。
960个调制符号在4个连续无线电帧中映射到时隙1的前4个OFDM符号中的中央72个子载波上(参见图3,其图示在对于一个无线电帧的时间-频率资源网格中PBCH的位点,其中x轴代表按照子帧数计算的时间,y轴代表按照子载波的频率,并且351指示中央72个子载波),其中这四个连续无线电帧中的第一个满足mod4(sfn)=0(3GPP TS 36.211 V12.4.0章节6.6.4)。
图3图示在时间-频率资源网格的子帧0(352)、1、2、3、4、5(353)、6、7中各种信号部分的位点。PSS图示为水平条纹区362、365,SSS图示为斜条纹区361、364,并且PBCH图示为斜条纹区363。CRS由小的方块图示并且在图示总是存在的CRS的黑方块366与图示有时存在的CRS的白方块367之间做出区分。
物理层处理-接收器侧(例如,在诸如UE的通信装置处)
在接收器侧上的处理包括:
• 解调和解映射
• 解扰
• 速率恢复,从而产生120个位的传输块
• 解码,从而产生40个位的代码块
• CRC校验和去除,从而导致成功对24位MIB加上关于由eNodeB在使用中的传送端口的数量的信息的检索,或产生关于解码已经失败的指示。
在有利的无线电条件下,因为存在速率匹配引入的许多冗余(被编码的传输块被重复16次),故UE能够在已经过了从4个PBCH块中已经接收一个PBCH块后尝试对MIB解码。因为此时一般不知道已经接收了的是第一、第二、第三还是第四实例,故UE可以调查所有可能性并且因此对解扰、速率恢复、解码和CRC校验重复四次。
在接收PBCH的下一个实例时,UE重复规程,但也必须考虑到第二实例可能来自另一个40ms时期,因为被携带的SFN不同,该第二示例据此无法与第一实例一起被组合并解码。重复该规程直到成功接收MIB(如由CRC校验所指示的)或已穷尽所有可能性(为了确保来自相同的40ms TTI的4个PBCH实例已被收集,装置需要对7个这样的实例进行收集并且对其重复概述的过程)。
维特比解码器(Viterbi decoder)
例如在1973年3月Proc. IEEE卷61(3)、第268-278页上的Forney, G.D, Jr.的“TheViterbi algorithm”中所描述的维特比算法并且其存在多个版本。这里提供非限制性示范算法的非常简洁的概述。
维特比算法可以例如用于对采用在LTE中使用的卷积编码器编码的消息进行解码,对于该情形,因为移位寄存器的深度是6(图1),故该算法以26(64)个状态操作。因为馈送给编码器的每个位产生3位码字段作为输出,故存在23(8)个可能的编码器输出。然而,(编码器的以及维特比解码器的格子(trellis)中的)状态反映已从要被编码的消息被馈送的位。因此,用于转变到后续状态的编码器输出只受限于两个选项:
• 朝最低有效位算术移位的先前状态,并且其中最高有效位设置成零,以及
• 朝最低有效位算术移位的先前状态,并且其中最高有效位设置成一。
当对于给定的当前(在本文也称为先前)状态接收到码字段时,根据维特比算法操作的解码器计算所谓的分支(转变)度量,其基本上指示接收的码字段与沿所述两个分支中的每个转变到后续状态的条件的匹配程度。
每个当前状态与累积的所谓路径度量关联,该路径度量指示在直至当前码字段的状态之间的所有转变已与条件匹配得程度如何。
对于给定的后续状态,算法对从两个当前状态到后续状态的转变计算总度量(路径度量加上分支度量),并且选择显示最佳度量的进入路径,其现在变成后续状态的路径度量。
在已接收到下一个码字段时,再次重复规程,但是这次,先前的后续状态现在是当前状态。最后,在已接收最后的码字段时,算法确定与最佳度量关联的最终状态,并且然后实行所谓的回溯,由此它识别所有以前的状态,并且将状态序列映射到二进制表示,即“多个0”和“多个1”。
利用咬尾的卷积编码导致初始状态能够是64个状态中的任一个-它取决于被编码的原始消息的最后6个位。因此,在解码中需要考虑所有选项并且无法例如假设已经使用初始状态0(按照不使用咬尾时的惯例)。此外,因为消息的最后6个位已经定义了初始状态,可以在被称作循环维特比算法(CVA)的算法中通过将位从传输块的末端馈送来训练解码器。
图4示意地图示对应于上文的卷积编码器示例的格子的两个段401、402以及在对应维特比解码中分支411、412、413、414、415、416、417、418的草图。64个可能状态的范围为从0000002至1111112,并且这些可能状态中的每个在格子的三个不同阶段表示,如在图4中由420-428、430-438和440-448所图示的。通过将分支条件与接收的码字或码字段比较来计算分支度量。
格子表示以及维特比解码的技术领域在本领域内是众所周知的并且将不作深入阐述。例如,关于将会选择到状态446的状态转变411和413中的哪一个的决策可基于转变411和413的分支度量。使用之前论述的卷积编码器示例,转变411的分支度量可基于在402中接收的码字段与转变411的码字段1002(编码位,其对应于等于1的信息位)之间的差异来计算,并且对于格子的任何转变也类似。
一些示例问题
由于在相邻TTI中的系统帧数之间的差异,跨40ms TTI边界组合PBCH块是不可能的,只能在内部进行。因此在不利的无线电条件下,如果有可能,UE必须尝试多次直到它使用在相同的40ms时期中传送的四个块来对MIB成功解码。
在扩展覆盖场景中,装置典型地将以比直至且包括3GPP发布12中低15dB的SINR进行操作。在比方说SINR-21dB来接收PBCH时,在单次行动或尝试中对MIB成功解码的可能性极低。这导致在3GPP中关于在相同的40ms时期中对PBCH重复高达10次的提议,从而导致0.002的码速率(40个信息位,其包括要传送的CRC、使用的19200个位),即,极高冗余和鲁棒性。一个缺点是在支持扩展覆盖的每一个小区中,这消耗系统资源并且使可实现的系统吞吐量降低高达5.2Mbps(假设64QAM和4个层)或约450Gb/天。
应指出上文的关于PBCH块接收和MIB解码的场景仅仅作为其中实施例可适用的示例场景被提供。在许多不同解码场景中可能出现相似问题。而且,实施例在许多解码场景中同样可适用。
EP 1811711 A1公开了用于在使用码字性质进行解码之前处理第一与第二消息之间的差异的方法。多个消息在对应于任何后续观察到的传送的消息部分的值不同这一假设下被组合。卷积解码器能够通过将关于第一与后续码字观察之间的信息字差异的假设嵌入用于构建格子状态度量的分支度量计算中而对该第一和后续码字观察起作用。
发明内容
应强调的是,术语“包括(comprise/comprising)”当在该说明书中使用时被视为规定存在所声明的特征、整数、步骤或组件,但不排除存在或增加一个或多个其他特征、整数、步骤、组件或其的编组。
一些实施例的目标是解决或减轻上面的或其他的不足之处中的至少一些。
例如,针对改进的系统信息接收的可能性是要增加或改进接收器侧处信息的累积。
更一般地,可合乎期望的是,能够使用第一接收的码字和第二接收的码字(与对应的第二消息关联)来对第一接收的码字进行解码(以检索对应的第一消息),其中该第一和第二消息不等同但其具有一些共同性质。
根据第一方面,这通过解码第一消息的通信装置的方法来实现,其中该第一消息和第二消息通过代码来编码以分别产生第一码字和第二码字。代码被表示为状态机,其中该状态机的状态转变具有先前状态和后续状态并且与码字的对应段关联。
方法包括接收如在通信信道上失真的第一和第二码字以及假设第一消息与第二消息之间的多个差异。这些差异是与第二消息的对应符号不同的第一消息的一个或多个符号,并且每个假设差异对应于第一消息的一部分的假设值。
方法还包括选择具有多个初始状态作为关联的先前状态的初始码字段,其中这些初始状态中的每个与假设差异中的对应一个关联并且由第一消息的那部分的相应假设值唯一地定义。
方法还包括通过(对接收的第一码字的每个码字段,以初始码字段开始)执行如下操作以对第一消息进行解码:
-将所接收的第一码字的所述码字段与所接收的第二码字的经变换的码字段进行组合来产生组合码字段,其中所接收的第二码字的所述码字段基于与对应于第一消息段内容的状态转变的先前状态关联的初始状态的假设差异而被变换;
-确定与所述组合码字段对应于所述第一消息段内容的可能性关联的决策度量;
-基于所述决策度量为所述第一消息选择所述第一消息段内容或第二消息段内容;以及
-如果选择所述第一消息段内容,则使对应于所述第一消息段内容的状态转变的后续状态关联于与状态转变的先前状态关联的初始状态。
在一些实施例,方法可进一步包括(如果选择第二消息段内容)使对应于第二消息段内容的状态转变的后续状态与初始状态(其与对应于第二消息段内容的状态转变的先前状态关联)关联。
在一些实施例中,可适用的初始状态(意味着可适用的假设差异)可以随着解码的进程沿状态机实现的码字段进行传播。
如果选择第二消息段内容,则对应于第二消息段内容的状态转变的后续状态可以关联于与状态转变的先前状态关联的初始状态。
第一消息的那部分可以例如是这样的一部分,其包括计数器,诸如系统帧数(SFN)。
在一些实施例中,第一消息的那部分的假设值可以对应于关于第一消息的SFN的假设并且可从以下项中的一个或多个导出假设差异:假设SFN、第一和第二码字的接收之间的(已知)时间、以及关于所接收的第一码字的TTI内的位置的假设。
根据一些实施例,将所接收的第一码字的所述码字段与所接收的第二码字的经变换的码字段进行组合可包括将所接收的第一码字的所述码字段的每个符号与所接收的第二码字的所述经变换的码字段的对应符号进行软组合。
在一些实施例中,所接收的第二码字的所述码字段与所接收的第二码字的所述经变换的码字段可按照与对应于所述第一消息段内容的状态转变的先前状态关联的初始状态的所述假设差异而不同。
在一些实施例中,第一消息的那部分的长度(例如SFN)可以等于或大于状态机的状态的长度(例如,卷积编码器的约束长度)。
如果第一消息的那部分的长度(例如SFN)大于状态机的状态的长度(例如,卷积编码器的约束长度),则方法可以进一步包括:将第一消息的那部分分成初始状态定义部分和状态机实现部分,其中初始状态定义部分的长度等于状态机的状态的长度;并且实例化多个状态机实现,其中这些状态机实现中的每个与状态机实现部分的相应值关联。
假设、选择和解码步骤可以对多个状态机实现中的每个执行并且对第一消息解码可以进一步包括选择所述多个状态机实现中的一个以基于所述多个状态机实现中的每个的决策度量来定义经解码的第一消息。
在一些实施例中,每个状态机实现可以是维特比解码器的格子。
在一些实施例中,方法可以进一步包括通过(对于所接收的第二码字的每个码字段)基于决策度量为第二消息选择第一消息段内容或第二消息段内容而对第二消息进行解码。这些实施例可以代表针对第一和第二码字被执行的单独解码(例如,通过保持两个单独格子),同时在每个选择时刻的决策度量可以相同(即,第一和第二度量被组合)。
在一些实施例中,方法可以进一步包括通过针对与对应于经解码的第一消息的最终状态关联的初始状态的假设差异来补偿经解码的第一消息而对第二消息进行解码。这些实施例可以代表针对第一码字被执行的解码(例如,通过只保持一个格子),而第二码字的解码包括针对假设差异来补偿对第一码字的解码的结果(例如,不同符号的切换)。
根据一些实施例,所述符号可以是位。
在一些实施例中,代码可以属于下列代码类别中的至少一个:树码、格子码、卷积码、涡轮码和咬尾码。
根据一些实施例,解码可以应用下列解码方法中的至少一个:格子解码、序贯解码、迭代解码、维特比算法、Bahl-Cocke-Jelinek-Raviv—BCJR—算法、Fano算法、堆栈算法、爬行算法、涡轮解码、滑动窗口解码、列表解码。
第一和第二消息可以是主信息块(MIB)并且第一和第二码字可以在不同时间点(例如在不同的传送时间间隔(TTI))被接收。
假设差异中的每个根据一些实施例可以包括以下项中的一个或多个:计数器的不同值、不同的系统帧数(SFN)、以及由不同信息符号产生的不同循环冗余校验(CRC)符号。
在一些实施例中,第一和第二消息可以是主信息块(MIB),其中第一和第二码字在不同时间点(例如,在不同的传送时间间隔(TTI))被接收。然后,假设差异中的每个可以对应于第一消息的假设计数器值,并且可以包括代表不同的系统帧数的计数器的增量和由该计数器增量产生的循环冗余校验(CRC)符号的差异。第一消息的那部分的假设值可以是假设计数器值并且增量可以与不同时间点之间的差异关联。
确定决策度量根据一些实施例可以包括(对于状态机的每个状态转变)确定如与以所述组合码字段为条件的状态转变的可能性关联的决策度量。可以对状态机的每个状态转变确定决策度量。
决策度量在一些实施例中可以使用任何适合的方法来被确定。在一些实施例中,决策度量可以基于(或按照)所述组合码字的码字段与对应于考虑中的状态转变的码字段之间的汉明距离(Hamming distance)和欧式距离(Euclidean distance)中的一个来被确定。决策度量可以是对数似然比。
决策度量根据一些实施例可以通过使状态转变的分支度量与状态转变的先前状态的路径度量进行组合(例如,相加)来被确定。在这样的实施例中,对于后续状态的路径度量可以对应于对所选状态转变的决策度量。
第二方面是计算机程序产品,其包括计算机可读介质,该计算机可读介质在其上具有计算机程序,其包括程序指令。计算机程序能被装载到数据处理单元内并且适应于在计算机程序由数据处理单元运行时促使执行根据第一方面的方法。
第三方面是用于适应于对第一消息解码的通信装置的解码器,该第一消息和第二消息通过代码来被编码以分别产生第一码字和第二码字,其中代码表示为状态机,其中该状态机的状态转变具有先前状态和后续状态并且与码字的对应段关联,并且其中接收如在通信信道上失真的第一和第二码字。
解码器包括控制器,其适应于:假设第一消息与第二消息之间的多个差异,这些差异是与第二消息的对应符号不同的第一消息的一个或多个符号,其中每个假设差异对应于第一消息的一部分的假设值;选择具有多个初始状态作为关联的先前状态的初始码字段,其中这些初始状态中的每个与假设差异中的对应一个关联并且由第一消息的那部分的相应假设值唯一地定义;以及对第一消息进行解码。
通过对接收的第一码字的每个码字段,以初始码字段开始来执行如下操作而对第一消息进行解码:
-将所接收的第一码字的所述码字段与所接收的第二码字的经变换的码字段进行组合来产生组合码字段,其中所接收的第二码字的所述码字段基于与对应于第一消息段内容的状态转变的先前状态关联的初始状态的假设差异而被变换;
-确定与所述组合码字段对应于所述第一消息段内容的可能性关联的决策度量;
-基于所述决策度量为所述第一消息选择所述第一消息段内容或第二消息段内容;以及
-如果选择所述第一消息段内容,则使对应于所述第一消息段内容的状态转变的后续状态关联于与状态转变的先前状态关联的初始状态。
图8A图示具有与在上文描述且将稍后在本文描述的第三方面相似的功能性的示例实现。
假设步骤可以由假设器执行,确定决策度量的步骤可以由度量确定器执行,产生组合码字段的步骤可以由组合器执行,并且选择第一或第二消息段内容的步骤可以由选择器执行。选择初始码字段的步骤也可以由选择器执行,该选择器可以与选择第一或第二消息段内容的选择器相同或不同。
第四方面是通信装置,其包括根据第三方面的解码器。
在一些实施例中,第三和第四方面可以另外具有与如在上文或下文针对第一方面进行解释的各种特征中的任一个相同或与之对应的特征。
一些实施例的优势是使用第一接收的码字和第二接收的码字(与对应的第二消息关联)对该第一接收的码字实现解码(以检索对应的第一消息),其中第一和第二消息不等同但具有一些共同性质。
不需要知道第一与第二消息之间(以及因此第一与第二码字之间)的差异但其属于已知的可能差异的集合。
例如,第一和第二消息可以是在不同传送时间间隔(TTI)中接收的主信息块(MIB)使得它们在其相应系统帧数(SFN)方面不同,例如仅在其相应SFN方面不同。不同的SFN可以典型地产生不同CRC。
一些实施例的另一个优势是通过初始化解码使得初始状态由消息(其中它们的内容可以不同)的部分唯一地定义,则在解码中可以高效地计及假设差异。
一些实施例的还有的另一个优势是如果消息(其中它们的内容可以不同)的那部分比状态机的状态表示的尺寸还长,则可以通过实例化多个状态机实现来立刻处理所有可能假设差异而实现时间高效解码。
通过在度量计算之前使码字段(软)组合,可以对一些实施例实现一些另外的优势。例如,因为组合涉及线性实现的分量(而不是如在组合度量时可能那样的非线性实现分量),可以实现增加的灵敏度。
所有这些优势或其中的一些与EP 1811711 A1的公开相比特别有益。
附图说明
另外的目标、特征和优势将在对附图进行参考的情况下,从实施例的下列详细描述得以显现,在附图中:
图1是图示根据一些实施例使用的示例卷积编码器的框图;
图2是图示根据一些实施例应用的示例信号处理的框图;
图3是图示根据一些实施例的时间-频率资源网格中PBCH的位点的示意图;
图4是图示根据一些实施例可适用于维特比解码的示例格子的部分的示意图;
图5A是图示根据一些实施例在示例格子中两个消息的维特比解码的示意图;
图5B是图示根据一些实施例用于使用状态转化来组合度量的原理的示意图;
图5C是图示根据一些实施例的MIB块结构以及在状态与经历解码的MIB消息之间的关系的示意图;
图6A是图示根据一些实施例的多个MIB实例的获取和使用所述多个MIB实例进行解码的示例的流程图;
图6B是图示根据一些实施例的示例方法步骤的流程图;
图6C是图示根据一些实施例的解码器操作的流程图;
图7A是图示根据一些实施例的示例方法步骤的流程图;
图7B是图示根据一些实施例的示例方法步骤的流程图;
图8A是图示根据一些实施例的示例布置的示意框图;
图8B是图示根据一些实施例包括解码器的示例布置的示意框图;
图9是图示根据一些实施例的示例布置的示意框图;
图10是图示根据一些实施例的计算机可读介质的示意图;
图11是根据一些实施例对于MIB获取的用例的图示;以及
图12是其中可以应用一些实施例的无线网络的示意图示。
具体实施方式
在下面,将描述实施例,在实施例中对第一接收的码字进行解码来检索对应的第一消息,并且其中该解码使用至少第一接收的码字和与对应的第二消息关联的第二接收的码字。典型地,第一和第二消息不等同但具有一些共同性质。例如,可以已知的是,第一和第二消息(和/或码字)的某些部分等同并且第一和第二消息(和/或码字)的某些其他部分不同,其中差异属于可能的差异集合。
为了说明性的目的,第一和第二消息将例示为在不同传送时间间隔(TTI)接收的主信息块(MIB),使得它们仅在其相应系统帧数(SFN)方面不同,其在CRC方面具有对应差异。第一和第二消息在本文也将被称为第一和第二MIB实例。
将描述其中提供对可以经由状态机表示的代码进行解码的方法的实施例。在对具有假设(例如,已知)差异的两个码字解码时,该方法特别有用。例如,方法包括对具有未知内容但已知差异的块(码字)的联合维特比解码。
然后,将修改该方法以使它在处理具有属于可能的差异集合的未知差异的第一和第二接收的码字方面更高效。
特别地,将呈现这样的实施例,其中第一和第二码字(或对应码字段)被组合(例如经由对代码符号的软组合)来产生组合码字段,其然后被用来确定用于解码过程的决策度量。第一和第二码字的组合通过使第一码字的码字段与第二码字的经变换的码字段进行组合来执行。变换基于关于未知差异的假设。
将描述且例示三个主要方法:
-第一方法:对来自第一和第二接收的码字的度量进行组合。例如由图6B、7A所例示。
-第二方法:第一方法的特例,其中关于假设差异来选择初始状态并且传播初始状态条件。如果需要的话,可以使用状态机的若干实例。例如由图5C、6B、7A所例示。
-第三方法:在关于假设差异来选择初始状态并且传播初始状态条件的情况下,在度量计算之前组合(基于假设差异)第一和第二接收的码字段。如果需要的话,可以使用状态机的若干实例。例如由图5C、6C、7B、8A、8B所例示。
采用其中组合与第一和第二接收的码字关联的度量的解码方法(与稍后呈现的实施例相对照,其中转而应用对码字的组合)来开始,现在将描述说明性示例实施例,接着是一些实施例的更一般描述。
一些实施例涉及对维特比解码器的修改,该修改允许对包含相同未知信息但其中已知在已知位置的一些位被切换(从0翻转到1,并且反之亦然)的代码块(即码字)进行联合解码,其代表代码块之间的差异。这允许使用来自相邻40ms TTI的块对MIB解码;因此能够通过从多个TTI收集块而不是如在上文的背景技术章节中提及的工作项中建议的在40msTTI内使PBCH传送致密化来实现冗余。
用于所述两个或更多联合解码块的分支度量采用考虑切换位这一方式被组合。单独对每个MIB实例解码,但关于通过每个相应格子的最可能路径的决策基于来自所有联合解码块的组合信息。
LTE MIB解码在本文用作示例。该描述不排除在其他无线电接入技术和/或其他无线电信道中的使用。此外,该描述不排除与编码有关、影响码字中位的数量、格子中状态的数量、节点之间的分支数量等的其他编码速率或参数。此外,描述不限于维特比解码器。
在LTE中,一些实施例可以在物理层电路中的控制解码器中实现。
切换位的CRC校验和影响
当SFN计数器从2n改变成2n+1时,MIB的单个位被切换,而当计数器从2n+1改变成2(n+1)时,2、3、4、5、6、7或8个位被切换。MIB中的切换位导致CRC校验和变得不同,并且因此对于连续MIB的卷积编码的初始状态也将不同。
CRC具有线性性质,其中标示异或(XOR),其意指如果第二MIB实例m2能够描述为使用具有相同长度的位模式(差异-在本文也称为位掩码、切换位模式及类似物;从而产生对应的状态切换掩码-在本文也称为状态切换模式、状态转化及类似物;并且在码字域中具有对应的转化器)x切换第一MIB实例m1,则对于第二MIB实例的CRC校验和能够通过对位掩码x计算CRC校验和并且然后切换对于第一MIB实例m1的CRC校验和的位被找到,或者换句话说
对于1直至8个SFN位的切换位模式的CRC校验和在表2中示出。CRC的6个最低有效位允许在每个假设下将用于对m2解码的初始状态链接到用于对m1解码的初始状态。
表2:在LTE中对于SFN切换的切换掩码的CRC-16(生成器0x1021)校验和
切换的MIB位 SFN切换位模式x CRC(x)
SFN位0 |00000000|00000100|00000000|2 |11001100|11000100|2
SFN位[0:1] |00000000|00001100|00000000|2 |01000101|01101101|2
SFN位[0:2] |00000000|00011100|00000000|2 |01000110|00011110|2
SFN位[0:3] |00000000|00111100|00000000|2 |01000000|11111000|2
SFN位[0:4] |00000000|01111100|00000000|2 |01001101|00110100|2
SFN位[0:5] |00000000|11111100|00000000|2 |01010110|10101100|2
SFN位[0:6] |00000001|11111100|00000000|2 |01100001|10011100|2
SFN位[0:7] |00000011|11111100|00000000|2 |00001111|11111100|2
切换位的维特比解码器状态影响
回到维特比解码器的每个状态所代表的含义,即代码块中的6个最近位,认识到通过使SFN切换位模式和关联的CRC校验和级联,能够使m2的解码中的每个状态与m1的解码中的对应状态有关。这允许所谓的路径度量,其是维特比算法的中心概念并且被最小化以便找到具有最大似然的传送消息,以将其在决定选择哪些先前节点作为到当前节点的输入时进行组合。
维特比算法典型地包含下列要素:
• 路径度量单元(PMU),其动态连接节点(对于不同输出位的状态),以及
• 回溯单元(TBU),其将状态转变的序列转换成二进制0和1或其软表示。
PMU进一步包括:
• 分支度量单元(BMU),其中给出接收的码字段(3个位)和特定节点(状态)以及两个分支字(3个位),每个与单独的下一个节点(后续状态)关联,计算在接收的码字段与分支字之间的距离方面的成本,其中距离可以(例如)指非限制性示例中的任一个:
在‘硬’解码(到算法的输入是二进制值)的情况下,汉明距离,或
在‘软’解码(到算法的输入被映射到例如在范围[0, 7]中的值,其中0是强二进制0并且7是强二进制1,并且其中3和4分别是弱0和1)的情况下,欧式距离
• 相加-比较-选择单元(ACS),其中对多至两个潜在输入节点(先前状态)中的每个计算到代表下一个节点(后续状态)的每个节点(状态)的路径度量,其中对于每个潜在输入,该特定节点(先前状态)处的路径度量被相加到与从该特定节点到该下一个节点(后续状态)的转变的分支度量;其中比较所计算的路径度量;并且其中与最小路径度量关联的输入节点被选择为到该特定下一个节点的输入节点。
根据该示例的实施例可以涉及PMU,并且特别涉及ACS。
到算法的输入是两个代码块(第一和第二码字)
,每个具有120位长度(硬0和1,或其软表示)(每个对应于3个位的40个码字段),和切换模式(差异;已知或至少假设的)tp(l),l=0..39。
对于每对接收的码字段
,并且
状态切换掩码stm(n)(n=0..39)可以基于40b输入切换模式来定义:
其中位被读出模-40并且其中MSB是最左边的位。
在接收码字段c1(n)时通过下式来标示与代码块(第一码字)m1关联的状态:
在已接收码字段c2(n)时对于代码块(第二码字)m2的关联状态是:
在ACS单元中,计算路径度量(第一和第二度量)并且对所述两个代码块(第一和第二码字)m1和m2彼此独立地被维持,但在比较和决定采取哪个输入时,度量在上被组合(例如,相加)来产生决策度量。
根据对于先前的码字段的状态切换模式,对于两个潜在输入节点的路径度量的顺序(即,度量与分支之间的关联)可必须在将与m2有关的度量相加到对于m1的对应度量之前对前者移位。特别地,如果是是假的,基于在时刻n接收的码字计算的路径度量的顺序对于m1和m2相同;否则路径度量(和关联的输入节点)的顺序将对m2颠倒。
对于每个节点,选择与最小路径度量关联的输入节点。
示例
MIB的两个虚构实例的联合编码在图5A中示出(MIB的两个实例的联合维特比解码,其中SFN计数器的LSB不同)。与常规的格子表示一致,x轴代表各种码字段0…38,并且y轴代表二进制表示000000、…、111111中的可能状态(仅图5A中显式示出的一些状态)。
假设第二实例与第一实例仅是SFN计数器的LSB(和CRC校验和中的关联差异)不同。从而,使用对于SFN位0的切换模式(参见表2);
|00000000|00000100|00000000|11001100|11000100|
CRC编码之前的消息是:
MIB实例1:{1 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 0}
MIB实例2:{1 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 0}
由于不同的CRC校验和,初始和最终状态在代码块之间不同,但通过使用状态切换掩码,状态彼此连接并且解码能够基于联合度量。在回溯后,经解码的第一和第二消息(对应于CRC编码MIB实例1和2)能够如由510和520图示的那样被提取。
更一般地,该解码方法可以经由下列方法和解码器来描述。
对第一消息进行解码的通信装置的方法
第一消息和第二消息通过代码来编码以分别产生第一码字和第二码字。代码表示为状态机并且状态机的状态转变具有先前状态和后续状态且与码字的对应段关联。
方法包括接收如在通信信道上失真的第一和第二码字、假设第一消息与第二消息之间的差异(该差异是与第二消息的对应符号不同的第一消息的一个或多个符号)以及对第一消息解码。
对第一消息的解码通过(对所接收的第一码字的每个码字段)如下操作来实现:确定与所接收的第一码字的码字段对应于第一消息段内容的可能性关联的第一度量、确定与所接收的第二码字的码字段对应于第一消息段内容的可能性(以第一消息与第二消息之间的差异为条件)关联的第二度量、通过使第一和第二度量组合来确定决策度量以及基于决策度量为第一消息选择第一消息段内容或第二消息段内容。
第一消息段内容和第二消息段内容可以例如分别是“0”和“1”。
在一些实施例中,确定第一和第二度量可以包括(对于状态机的每个状态转变)确定与以接收的第一码字的码字段为条件的状态转变可能性关联的第一度量和确定与以接收的第二码字的码字段和第一消息与第二消息之间的差异为条件的状态转变可能性关联的第二度量。可以对状态机的每个状态转变确定决策度量。
假设差异可以包括知道差异或关于差异做出假设。
在对MIB进行解码的示例应用领域中,一般来说关于两个PBCH块(物理信道级别)是否来自相同40ms(这转化成它们是否携带相同消息,即,在传输级别(BCH)上的消息之间的可能差异)存在不确定性。
在其中需要两个MIB实例来对消息进行成功解码的一些特定示例中,可以收集3个连续MIB实例并且可以指出在那3个实例中的2个之间将仅存在一个位差异。进行假设则可以与这两个有关。
解码可以使用用于状态机可表示的代码(例如,卷积码)的解码的任何适合的算法来实现并且基于决策度量的选择可以根据可适用的解码算法的常规决策规则来进行。例如,如果应用维特比算法,选择可以包括(对码字段的每个后续状态)选择这样的消息段,其对应于具有最有利(例如最小)决策度量的进入路径。
第二度量可以采用与第一度量相似的方式(仅基于所接收的第二码字而不是第一码字的可适用码字段)被确定并且使第一和第二度量组合可包括基于假设差异确定对于第二码字的哪个状态转变对应于第一码字的考虑中的状态转变并且根据对应性使第一和第二度量组合。例如,在格子表示中,状态转变(其中第一和第二度量应被组合)取决于假设差异而在转变的先前状态、后续状态和消息段中的一个或多个中可不同。
备选地,第二码字可以在确定第二度量之前基于假设差异进行适应,在该情况下确定对于第二码字的哪个状态转变对应于第一码字的考虑中的状态转变是简单直接的。例如,在格子表示中,状态转变(其中第一和第二度量应被组合)在该备选方案中对于转变具有相同的先前状态、后续状态和消息段。
适应于对第一消息解码的装置
第一消息和第二消息通过代码来编码以分别产生第一码字和第二码字。该代码表示为状态机,其中该状态机的状态转变具有先前状态和后续状态并且与码字的对应段关联,并且其中接收如在通信信道上失真的第一和第二码字。
解码器包括控制器,其适应于假设第一消息与第二消息之间的差异(该差异是与第二消息的对应符号不同的第一消息的一个或多个符号)并且对第一消息进行解码。
控制器适应于通过(对所接收的第一码字的每个码字段)如下操作来对第一消息进行解码:确定与所接收的第一码字的码字段对应于第一消息段内容的可能性关联的第一度量、确定与所接收的第二码字的码字段对应于第一消息段内容的可能性(以第一消息和第二消息之间的差异为条件)关联的第二度量、通过使第一和第二度量组合来确定决策度量以及基于决策度量为第一消息选择第一消息段内容或第二消息段内容。
解码器可以包括假设器,其适应于假设第一消息与第二消息之间的差异(该差异是与第二消息的对应符号不同的第一消息的一个或多个符号)。
解码器可以包括度量确定器,其适应于(对所接收的第一码字的每个码字段)确定与所接收的第一码字的码字段对应于第一消息段内容的可能性关联的第一度量以及确定与所接收的第二码字的码字段对应于第一消息段内容的可能性(以第一消息和第二消息之间的差异为条件)关联的第二度量。
解码器可以包括度量组合器,其适应于(对所接收的第一码字的每个码字段)通过使第一和第二度量组合来确定决策度量。
解码器还可以包括选择器,其适应于(对所接收的第一码字的每个码字段)基于决策度量为第一消息选择第一消息段内容或第二消息段内容。
根据一些实施例,假设器、度量确定器、度量组合器和选择器中的一个或多个可被包括在控制器中。
一些实施例在支持高达5.2Mbps(超出GERAN小区中的最大理论容量的10倍)的扩展覆盖的小区中节省系统吞吐量。所节省的资源转而能够在与现有用户的专用通信中用于容纳更多用户或提供更高峰值速率或更高可靠性(鲁棒性)。
在决定采用超出现有的PBCH重复的情况下,例如出于加速MIB获取并且允许装置在比今天可能的时间更短的时间收集某一数量的PBCH块的目的,本文呈现的实施例允许引入比以其他方式将被需要的重复更少的重复。
现在,将修改该方法以使其在处理具有属于可能的差异集合的未知差异的第一和第二接收的码字中更高效。
现在将通过示例描述其中一些实施例可适用的场景。然而,应理解实施例在其他场景中同样可适用。
在下面,描述维特比解码器的扩展,其允许通过使用从来自例如不同的40ms时期(TTI)的若干接收实例(第一和第二码字)的信息来对一个或多个主信息块(MIB)进行解码。除解码器的正常输入外,解码器需要的唯一输入是在40ms TTI内在允许确定系统帧数(SFN)计数器值中的差异(第一与第二消息之间的假设差异)的解码操作中所使用的MIB实例之间的相对距离(第一和第二码字的接收之间的时间)。
解码器利用MIB结构并且在数据中在其中解码器状态(初始状态)中的每个能够唯一映射到(由其唯一定义)SFN计数器中8个位中的6个(消息的一部分)的位置(初始码字段)处开始解码。在允许路径在所有初始状态(每个初始状态代表假设SFN值并且从而代表假设差异)开始时—正如采用咬尾时的惯例一样—能够立刻评估一系列的64个SFN值(使用单个状态机实现,例如格子)。因为解码器状态(初始状态)已知(对于每个假设),能够导出使一个MIB实例与另一个有关的位切换模式(差异),并且允许MIB实例之间的状态转化,从而进一步促进分支度量(或其他可适用度量)能够在收集的MIB实例上被组合(到决策度量)。
为了覆盖256个SFN值的整个范围,可以并行维持四个格子(状态机实现),每个覆盖64个SFN值(并且每个与未组成初始状态的SFN符号的相应值关联),并且在经过全部四个格子(从其选择)后寻找取胜路径。它们(所述四个格子例示)可以基于相同的分支度量。因此,维持四个格子未导致复杂性增加四倍。
一个解码操作足以对MIB解码,而不管SFN的绝对值如何。
在下面,将描述其中提供对可以经由状态机表示的代码进行解码的方法的实施例。例如,实施例有利地允许完全避免支持增强覆盖的物理广播信道(PBCH)重复或使其保持最小。这导致对以其他方式将在PBCH重复时被浪费的系统容量的相当大的节省。此外,诸如UE的无线装置在不必遵守40ms边界时能够更快地获取MIB。具体地,这能够促进闲置模式中的功率节省,并且出于报告CGI的目的还减少对于SI获取的自主间隙。现在将描述说明性示例实施例,接着是一些实施例的更一般描述。
图5B图示示例解码器状态转化以及决策度量的组合。对于其中具有已知(或假设)差异的两个消息的情况示出状态转化的原理。状态转化可以指确定对于第二码字的状态机的哪个状态转变对应于第一码字的状态机的哪个状态转变(且可将它们进行组合)。状态转化自身体现于第二度量的确定以假设差异为条件。
图5B示出两个个体格子路径(对于第一消息—530、541、542、543、544、545、546,对应于消息1001101…—并且对于第二消息—530、531、532、533、534、535、536,对应于消息1101011…)。如与之前一样,x轴代表码字段(或等效地,消息段)并且y轴代表状态。在该示例的代码中,每个消息段由单个信息位组成。
在该示例中,在应用于第二消息时将该第二消息的状态转化成第一消息的状态的对应转化器位掩码(切换模式、假设差异)是0100110…并且产生状态转化器位掩码:
|000|000|100|010|001|100|110|011|…
考虑到两个消息之间的差异是已知的(或假设的),转化器因为其不依赖于消息中携带的实际信息而只依赖于在两个消息之间切换的信息位而能够被事先确定。与状态如何依赖于最后的K-1个解码信息位的值相似(K是约束长度),转化器依赖于切换模式的对应最后K-1个位。切换模式指示在具有零(“0”)的消息之间相似的每个位和具有一(“1”)的不同的每个位。初始条件对于图5B的两个消息都是零([000])。
从示例中的每个状态转到如下两个另外状态是可能的:如果消息中的位是“0”则是一个状态,并且如果相同位是“1”则是另一个状态。例如,在经历解码的消息中,从状态[100]的转变在零情况下能够转到[010]或在一的情况下能够转到[110]。对于所述两个分支中的每个分支,计算分支度量,其基本上根据某一范数(例如汉明、欧式)显示与在处理中的消息位关联的接收代码符号与转变到特定状态的条件的匹配程度。小的分支度量典型地指示在所接收的代码符号与分支条件之间良好的匹配,并且反之亦然。
假如对于第二(或第一)消息的状态被转化成对于第一(或第二)消息的状态并且每当转化器具有前导一(“1”)时对第二(或第一)消息交换分支度量,则对于从给定状态到两个其他状态中的任一个的转变的分支度量能够针对所述两个消息被组合。表3示出上述情形在该特定示例中如何被实行。
表3:对于第二消息的转化
时间指示 第一消息的状态 第二消息的状态转化 信息位组合
初始化 000 000000=000
0 100 100000=100 1+1
1 010 110100=010 0+1
2 001 011010=001 0+0
3 100 101001=100 1+1
4 110 010100=110 1+0
5 011 101110=011 0+1
6 101 110011=101 1+1
第二消息的状态转化示出为按照在第二消息的对应转化状态与状态转化器位掩码之间的按位异或(XOR)所确定的第一消息的状态。
对于第一消息的状态和对于第二消息的转化状态连同关于来自第二消息的哪个分支度量(转到“0”或转到“1”)要被相加到第一消息的对应分支度量的信息一起被示出在表3中。这允许关于转到哪个状态的决策被基于来自两个(或以上)消息的信息,只要能够事先确定切换模式即可。何时交换分支度量由切换模式指定并且因此事先知道消息(或码字)之间的差异是否已知。
组合来自两个(或以上)消息的度量的示例方法已在上文被导出且被利用,例如为了使用多个接收的实例对LTE MIB解码以便允许比以其他方式将是可能的SINR更低的SINR进行解码。如下文示出的,如果考虑MIB结构的特定性质则规程能够得到优化。如与之前一样,在UMTS LTE中MIB的解码将被用于例示根据一些实施例的原理。
LTE主信息块结构和对解码器状态的影响
LTE MIB由24个位加上16个CRC(循环冗余校验)校验和位组成。MIB代码块结构在图5C中图示。组织这些位使得位0…5是静态信息位—540,位6…13是计数器(SFN)位—550,位14…23是半静态信息位—560,并且位24…39是CRC位—570。从而,那些位中的一些位携带静态或半静态信息,针对该信息能够假设值在来自相同小区的MIB的两个实例之间相同,并且一些位(权利要求的措辞中消息的那部分)—精确来说是8个—与SFN(系统帧数)计数器关联并且因此在两个实例之间可不同。如果例如从SFN 2n转到SFN 2n+1,则仅LSB(最低有效位)不同,但在从SFN 2n+1转到SFN 2(n+1)时,在2与8个位之间可不同。CRC位依赖于消息中发送的信息,并且因此在MIB的两个实例之间将不同(如果其在不同TTI中被接收的话)。
然而,知道SFN字段中哪些位不同允许事先确定CRC位中的差异。这是因为CRC具有线性性质
其中标示异或(XOR),其意指如果第二MIB实例m2能够描述为通过具有相同长度的切换模式x来对第一MIB实例m1进行的切换,则对于第二MIB实例的CRC校验和能够通过对位掩码x计算CRC校验和并且然后切换对于第一MIB实例m1的CRC校验和的位来被找到,或者换句话说
因此对于两个(或以上)MIB之间的SFN计数器值之间的任何已知(或假设)差异,能够确定切换模式(整个消息的假设差异),其不仅包括信息位而且还包括CRC校验和。如上文描述的,这样的切换模式允许来自所述两个块的分支度量被组合。在该详细描述的初始部分,一个这样的模式按照被相加到联合编码的MIB的额外实例被采取。因为使用单个模式,在关于在联合解码中使用的两个MIB实例之间SFN是从SFN 2n改变为SFN 2n+1还是从SFN 2n+1改变为SFN 2(n+1)的假设不正确的情况下,则解码操作将必须随新假设就位而重复。
为了解决该问题,关于对于第一消息的SFN的假设可以通过使解码以初始码字段开始来构建到解码过程中,使得关联的初始状态代表不同SFN值—如果单个例示无法覆盖所有SFN值则可能通过具有状态机的若干例示来完成—并且不同SFN值中的每个SFN值对应于第一与第二消息之间的特定差异,这取决于第一与第二接收的码字之间的时间差异(TTI的数量)。
在已知(或假设)对于两个(或以上)消息的SFN,比方说是N1和N2的情况下,能够迅速导出切换模式,其通过确定不同的位:
并且然后将表4中与多至8个切换位中的任一个(如由携带值一(“1”)的Toggled_SFN_Bits的那个位指示)关联的位模式进行组合(使用异或),来描述两个MIB实例之间的差异。例如,如果N1=58并且N2=97,则Toggled_SFN_Bits=[01011011]并且40位切换模式构造为
表4:对于切换模式的固有分量
被切换的MIB位 SFN切换位模式x CRC(x)
SFN位0 Tp0 000000000000010000000000 1100110011000100
SFN位1 Tp1 000000000000100000000000 1000100110101001
SFN位2 Tp2 000000000001000000000000 0000001101110011
SFN位3 Tp3 000000000010000000000000 0000011011100110
SFN位4 Tp4 000000000100000000000000 0000110111001100
SFN位5 Tp5 000000001000000000000000 0001101110011000
SFN位6 Tp6 000000010000000000000000 0011011100110000
SFN位7 Tp7 000000100000000000000000 0110111001100000
采用用于LTE MIB的编码、具有速率1/3(到编码器的输入上的每个信息位产生三个输出位)以及约束长度K=7的咬尾卷积编码,每个解码器状态包括6个位并且总共有64个状态。与消息的解码关联的状态的踪迹对应于在消息上滑动并且通过按颠倒顺序的6个最近位(最近位变成状态的MSB)来定义与每个位关联的状态。状态与解码消息之间的耦合在图5C中示出。
因为消息的部分具有共同信息,存在某些位位置,对此知道:
• 所有消息解码器处于相同(但当前未知)状态(公共状态;没有条纹部分的图5C的那些状态),或
• 消息处于个体状态,其中每个这样的状态依赖于特定消息的SFN(具有至少一些条纹部分的图5C的那些状态)。
与信息位11、12和13关联的状态(图5C中没有未被条纹化的部分的581、582、583)包括6个MSB、6个中心位或按位颠倒顺序的8位SFN(550)的6个LSB。这意指对于那些位中的任一个,假如SFN被正确假设,则状态先验已知,而不管消息中携带什么样的其他信息。该性质在本公开中被利用(以使用这些状态中的任一个的格子中的位置作为用于解码的初始位置,由此对应状态变成初始状态)。
例如,如果位置[13:8]被用作初始位置,则初始状态由SFN的位[13:8](初始状态定义部分)的值唯一定义,而SFN的其他位(位[7:6])自身体现在维护四个不同的状态机实现,每个状态机实现由位[7:6](状态机实现部分)的值唯一定义。
应指出在例如SFN计数器直接或间接(例如添加代表现有SFN计数器的环绕数量的单独计数器)扩展有额外位的情况下,本文概述的技术能够容易扩展来也迎合这样的新的位,或迎合采用系统方式变化(例如,以某一周期进行切换、倒数到某一事件或根据一个或多个先验已知模式来变化)的任何位。
关于图5C,可以指出因为使用咬尾,在消息开始(或结束)处的状态依赖于在消息结束(或开始)处的位。
在仅已知SFN(或实际时间)差异的情况下对消息的联合解码
示例和本公开允许在没有牵涉绝对SFN的额外假设的情况下对多个消息的联合解码,因为所有可能绝对SFN经由不同初始状态被包括在解码中。关键是根据初始状态和MIB实例(接收的码字)导出一个40位切换模式(假设差异)并且然后对于在与该特定初始状态关联的格子中形成的路径使用该特定模式。当新的分支添加到现有路径时,代表路径的新端点的状态继承关于每个相应路径与哪个初始状态(和/或切换模式)关联的信息,即通过使每个后续状态与已经和所选的状态转变的先前状态关联的初始状态信息关联来通过格子传播初始状态信息。在处理下一个信息位时,据此计算分支度量,使用与所继承的初始状态关联的切换模式。从而,与初始状态的关联随着解码的进行而在整个格子中传播。
图4可以用作为如何继承初始状态信息的示范性图示。对于处理的每个新的信息位,存在多至两个候选分支作为到每个节点的进入。那些分支中的每个与不同初始状态关联,并且因此在形成路径度量来决定选择哪个分支时,使用两个不同的切换模式。
如果在图4中的最左边的状态集合中,每个状态(例如420、421、422、423)与对应状态内容(例如000000、000001、000010、000011)关联,则中间的状态集合中的每个状态的关联依赖于所述两个输入候选分支中的哪个被选择,使得关联的初始状态沿前导路径传播。
例如,来自与000001关联的421的候选分支和来自与000000关联的420的候选分支被输入到状态430。如果来自421的候选分支根据解码过程被选为是最有可能的,则状态430将与初始状态000001关联。同样,来自与000010关联的422的候选分支和来自与000011关联的423的候选分支被输入到状态431。如果来自423的候选分支根据解码过程被选为是最有可能的,则状态431将与初始状态000011关联,并且对于图4的中间的状态集合中的所有状态以此类推。
在解码规程的下一个步骤(处理图4中的最右边的状态集合),来自430(现在与000001关联)的候选分支和来自431(现在与000011关联)的候选分支被输入到状态440。如果来自430的候选分支根据解码过程被选为是最有可能的,则状态440将与初始状态000001关联,并且对于图4中的最右边的状态集合中的所有状态以此类推。
对于咬尾编码,能够在消息中任何地方开始解码,并且消息结束处的环绕在开始处继续(循环解码)。初始状态是紧挨第一处理位之前的信息位的解码器状态。从而在采用信息位14(或13,或12)开始解码时,初始状态对应于按颠倒顺序的SFN的6个LSB(或6个中间位,或6个MSB)。这是明确定义的状态,其允许切换模式与初始状态联系起来,并且进一步允许对于不同消息的格子彼此联系起来。
在可用的唯一信息是在收集每个MIB实例时的相对时间点(如在40ms TTI中测量的)的情况下,不知道N1的值,但知道例如N2=N1+3。因此开始在所有初始状态中进行解码,并且对于关于MIB消息1的每个状态,定义这样的切换模式,其描述MIB消息1与2之间的差异。因此对于状态零[000000]定义这样的切换模式,其描述N1=0(或64、128、192)与N2=3(或67、131、195)之间的差异,并且对于状态[100000]定义这样的切换模式,其描述N1=1(或65、129、193)与N2=4(或68、132、196)之间的差异,等等。
正如已由最近的插曲所建议的,关于状态与SFN之间的映射存在模糊。这是由于状态仅携带SFN计数器的8个位中的6个。处理上述情形的一个方式是并行维持四个格子,每个具有关于余下的两个位的不同假设。当在信息位14处开始解码时,所述四个格子(或SFN搜索空间)假设SFN的2个MSB分别是:00、01、10和11。倘若第一与最后收集的MIB实例之间的最大时间差异在64个TTI之内(对于本申请是合理假设),则正确解码的消息将由所述四个格子中的一个给出,正如通过获得最小路径度量所指示的。转而如果在位12或13处开始解码,则该方法能够容易地被适应。相似地,该方法能够容易地适应于在后向方向上进行解码。
应指出尽管维持四个格子,但只需要计算一个分支度量的集合。因此复杂性中增加不是四倍而是更少。
解码器操作的概要
初始化:
• 除第一收集的MIB实例外还对于每个收集的MIB实例(接收的码字)导出四个40位切换模式的集合(假设差异;对于每个状态机实现有一个集合);
64个切换模式的第一集合与SFN0至63加上偏移关联,
64个模式的第二集合与SFN64至127加上偏移关联,
64个模式的第三集合与SFN128至191加上偏移关联,并且
64个模式的第四集合与SFN192至255加上偏移关联,
该偏移是该MIB实例与第一获取的MIB实例之间在SFN计数器值中的已知差异
解码:
• 通过计算与每个相应MIB实例关联的分支度量,开始对信息位14(或13,或12,对应于初始码字段)而接收的代码符号进行解码;
对于所述四个切换模式集合中的每个,通过除第一获取的MIB实例外还转化来自每个MIB实例的状态来组合对于MIB实例的分支度量;如果从切换模式导出的转化器的MSB被设置(“1”),则交换分别与“0”和“1”关联的分支度量。
对于所述四个组合分支度量集合中的每个,其中每个集合与特定SFN范围(状态机实现部分)关联,计算路径度量并且基于哪个候选示出最小路径度量来选择要保持多至两个分支中的哪一个;所选的分支定义在对下一个代码符号解码时用于该特定状态的切换模式(传播与初始状态的关联)。
• 重复上文的规程直到至少已经处理了与40位消息关联的全部40个代码符号。可选地,再次或更多次地继续循环处理相同数据。
• 选择在所述四个SFN范围中在所有路径中具有最小路径度量的路径。可选地,证实所选的路径在相同状态中开始和结束(咬尾编码的性质);否则,取消该路径资格并且选择与第二最小路径度量关联的路径,以此类推。
• 对于所选的路径,回溯以获得解码消息;其中具有MSB设置(“1”)的遍历状态对应于解码值一(“1”),否则对应于解码值零(“0”)。
所得的消息与第一获取的MIB实例相关联,该第一获取的MIB实例充当对于所获取的SFN的时间参考。
操作采用更通用的方式能够被描述如下:
联合解码第一消息和相关第二消息,其中第一和第二消息的解码操作各自能够通过在状态机中的状态(例如格子中的分支)之间进行移动来表示,其中在对应于第一码字的(第一)状态机(例如格子)中从源状态(先前状态;起始的状态)到目标状态(后续状态;转到的状态)的转变被转化成在对应于第二码字的(第二)状态机(例如格子)中从源状态到目标状态的对应转变,其中对应源与目标状态中的差异直接与第一和第二消息之间的关系有关并且与初始状态有关;
-组合对于对应转变的决策度量
-基于组合的决策度量选择对应目标状态(可能针对两个状态机)
-将与源状态关联的初始状态传播到目标状态来维持对应于第一码字的状态机中的路径(遍历状态)到对应于第二码字的状态机中的对应路径之间的关系。
上文的解码操作,其中第一和第二消息能够按照计数器值而不同,或按照遵循先验已知序列的值而不同,并且其中差异依赖于何时分别接收第一消息和第二消息,但其中序列中的绝对计数器值或指数是未知的且待被确定。
上文的解码操作,其中第一消息是MIB或其部分(PBCH块)能够从一个40ms TTI被获取,并且第二消息是MIB或其部分(PBCH块)从另一个40ms TTI被获取(这里也称为两个实例),所述两个实例之间的相互时间距离是已知的,并且因此SFN计数器值中的差异是已知的,但其中绝对计数器值是未知的并且连同对所述两个实例公共的信息一起待被确定。
上文的解码操作,其中初始状态可以与对应目标和源状态(例如由切换模式确定)的两个或以上集合关联并且其中调查的第一与第二消息之间的关系的数量能够超出(初始)状态的数量(LTE示例:两个MIB之间的256个可能差异、解码中的64个状态、与每个初始状态关联的4个切换模式,从而允许同时调查全部256种可能性)。
上文的解码操作,其中解码在消息的一部分中开始,其中能够确定第一和第二消息的对应初始状态,并且解码依赖于所述两个消息之间的已知差异(LTE示例:在三个特定位置获取SFN计数器的6个位,并且SFN差异是已知的)。
上文的解码操作,其中代码属于下列代码类别中的至少一个;树码、格子码、卷积码、涡轮(turbo)码和咬尾码。
上文的解码操作,其中方法可以是以下中的任一个:格子解码、序贯解码、迭代解码、维特比算法、Bahl-Cocke-Jelinek-Raviv-BCJR算法、Fano算法、堆栈算法、爬行算法、涡轮解码、滑动窗口解码、列表解码。
上文的解码操作,其中要被组合的决策度量基于分别接收的第一和第二码字的码字段与对应于状态转变的码字段之间的汉明距离和欧式距离中的一个来被确定。在SINR太低而使MIB不能使用PBCH的单个40ms TTI来被解码时用于对MIB进行解码的整体规程600a在图6A中示出并且在下文进一步被描述。
无线装置配置成在对SI更新进行寻呼或请求报告(CGI)之后自主地作为小区选择或小区重选规程的部分或由于由网络触发引起而例如作为切换规程的部分来获取MIB(601a)。无线装置还可以自主决定对MIB解码以验证/证实小区,或为了干扰消除目的而对相邻小区的MIB解码(PBCH据此能够被重新构造并且从所接收的信号扣除)。
无线装置接收PBCH块(602a)并且实行速率恢复以达成120个位(硬位或软位,这取决于策略),每个包括40个3个位的代码符号,每个符号与从一个消息位到下一个消息位的状态转变关联。经速率恢复的代码符号连同关于在该特定实例与第一存储的实例的接收之间已经经过多少个40ms TTI的信息一起存储在存储器中(603a)。
接着无线装置尝试通过使用至少一个或多个收集的实例、使用上文描述的方法并且在被提供存储的代码符号和获取时间中的差异的情况下来对第一获取的MIB实例进行解码(604a)。
在尝试对消息解码后,无线装置检查CRC校验和是否正确,并且如果正确的话(696a;是)则规程以被成功解码的MIB结束(698a)。否则(696a;否),无线装置确定它是否将放弃,其中决策可以依赖于已存储多少MIB实例。如果确定将进行更多尝试(697a;否),则无线装置接收另一个PBCH实例(602a)并且如上文描述的那样继续。如果另一方面确定已进行足够尝试(697a;是),则规程以未能获取MIB而结束(699a)。
图6B是图示根据一些实施例的示例方法600b(联合块解码)的流程图,并且可以被描述如下。方法600b是对可以经由状态机表示的代码的解码的方法的示例。该方法在对具有假设(例如已知)差异的两个码字解码时特别有用,并且可以用作其中选择初始状态来代表对应于可能的差异集合的相应差异的第一消息的一部分的值(例如,SFN的绝对值)的方法的基础。
装置(例如UE)已接收在SFN计数器值中具有已知或假设差异且装置要对其进行解码的MIB的两个实例(m1和m2)。创建位切换模式(tp),其描述在所述两个MIB实例之间哪些位将不同(605b)。
携带MIB的所述两个实例的所接收消息每个包括40个码字段(在图6B中被标示为“码字”),其中每个码字段由3个位组成。装置在码字段上循环并且实行下文描述的动作(610b);
-分别对第一码字(在图6B中标示为“代码块1”)(MIB实例1)和第二码字(在图6B中标示为“代码块2”)(MIB实例2)计算分支度量(其描述接收的码字段与对于从一个特定状态到另一个特定状态的转变的准则的匹配程度)(615b,625b)。分支度量典型地可以定义为根据描述构成特定转变的条件的位三元组与接收的码字段中包含的位三元组之间的范数的分歧,因此分支度量越小,匹配越好。范数可以例如在硬位解码情况下是汉明距离,或在软位解码情况下是欧式范数。
-对代码块1和2并且对于从先前状态到后续状态的两个可能转变计算路径度量(其对从特定初始状态直至且包括在处理当前码字段之后达成的状态的转变之间的累积匹配进行量化)(620b,630b)。
-对于代码块2的路径度量(其经由切换模式而与代码块1有关)采用某种方式被重新布置,使得在考虑之前确定的差异时对于代码块1和2的路径度量能够被相加。特别地,与代码块2关联的每个状态由通过将代表当前和先前的5个码字段的位映射成6位宽位字段(其中当前位由MSB表示)而从切换模式导出的切换掩码来变换。变换的状态可以通过切换掩码对与当前码字关联的每个状态进行XOR运算来被确定(635b)。
-为了确定进行从先前状态到与当前码字段关联的后续状态的哪个转变,对于代码块1和2的路径度量被组合成单个路径度量。将对于代码块1和2的对应度量进行相加,但有一个例外:如果与先前码字关联的切换掩码包含设置成一的LSB,并且其在创建与当前码字关联的切换掩码时被移出,则路径度量将通过如下的方式相加度量来形成,在该方式中将与到代码块1的第一状态的转变关联的度量和与到码字2的第二状态的转变关联的度量相加,并且反之亦然。例如,如果对于与先前码字关联的特定状态的路径度量对于代码块1是p11和p12并且对于代码块2是p21和p22,则在第一种情况下组合的路径度量是p11+p21和p12+p22,而在第二种情况下,它们是p11+p22和p12+p21(640b)。
-对于与当前码字段关联的状态中的每个状态(645b),基于哪个实现最小路径度量来选择所述两个可能转变中的一个。如果对于特定状态,最小路径度量与第一度量关联(650b;输入1),则为两个代码块选择该关联的转变(分支)(655b);否则(650b;输入2)为两个代码块选择另一转变(660b)。
在已处理所有状态(665b;否)和所有码字(670b;否)时,基于哪个最终状态实现最小路径度量来分别为代码块1和2选择最终状态(675b,685b)。
从每个这样的最终状态实行回溯(680b,690b),其中确定使特定初始状态链接到所选的最终状态的状态序列。然后从所链接的状态的MSB确定信息位,其中设置成1的前导位对应于二进制1,并且设置成零的前导位对应于二进制0。
输出(695b)所述两个解码的MIB实例以用于从CRC校验方面进一步处理并且如果如由成功CRC校验所指示的那样被正确地解码:ASN.1解码来解释MIB的内容。
以下示例解码器操作在对具有一定差异(取决于第一和第二接收的码字之间的时间差异)的两个码字解码时特别有用,并且例示这样的方法,其中选择初始状态来代表与可能的差异集合中的相应差异对应的第一消息的一部分的值。
MIB解码采用将与四个SFN范围关联的状态向量初始化到关联的SFN而开始。这代表对于解码的初始状态,并且如果在位14中开始解码,则对应于特定SFN值的状态由按颠倒顺序的SFN的6个LSB确定。
对四个SFN范围中的每个以及每个存储的MIB实例导出(如上文描述的)切换向量,这里考虑在第一获取的MIB实例与后面中的任一个MIB实例之间的SFN中的偏移量。
提取来自于对应于从先前状态到下一个状态的状态转变的每个存储的MIB实例的代码符号。计算每MIB实例的分支度量,并且状态转化成对于第一MIB实例的对应状态并且对所述四个SFN范围中的每个计算组合的分支度量-具体细节参见上文。对四个度量集合(每个集合与SFN范围关联)中的每个候选分支计算路径度量,并且选择分支(即状态转变)。用新的状态更新状态向量,并且在有更多的位要处理的情况下,从提取新的代码符号来重复规程。如果已至少一次处理了所有位,则识别在全部四个SFN范围内具有最小路径度量的路径(以及可选地通过检查路径在相同状态开始和结束来验证)。最后,解码器回溯遍历的状态来获取MIB中的24位信息和附上的16位校验和。
换句话说,通过使用被编码的MIB的性质能够对于每个MIB实例每SFN分配一个切换模式,并且在单个解码操作中评估所有SFN。需要的唯一信息是关于何时收集每个MIB实例的信息。
允许组合分支度量的状态转化技术对每个MIB实例不仅允许有一个模式,而且对每个MIB实例以及可能的SFN也允许有一个模式。根据选择哪个分支来使用哪个切换模式的继承也被应用。
无线装置中的方法和设备配置成获取信息消息。该方法可以包括(参考图6A):
a. 通过物理层信道接收与信息消息的特定实例(TTI)关联的冗余版本(602a)
b. 解调和恢复速率来获得所传送的代码符号的块(603a)
c. 将接收的代码符号块与对于相同信息块实例(TTI)的先前接收的代码符号块进行软组合;或单独存储与另一个实例(TTI)关联的接收的代码符号块(603a)
d. 对所述至少两个代码符号块进行联合解码,该解码包括(604a)
i.初始化解码器的初始状态
ii.使指示所述至少两个信息块消息之间的(先验已知)差异的至少一个位模式(切换模式)与每个初始状态关联
iii.在代码符号基础上对所述至少两个代码块中的每个计算分支度量,转化对于所述块中的至少一个块的解码器状态并且组合成公共分支度量;
1.转化基于对于与每个相应状态关联的初始状态的至少一个位模式(切换模式),
2.在信息消息位按颠倒顺序定义源状态时,源状态的转化基于对应位置上的位模式(切换模式)位。
3.在信息消息位按颠倒顺序定义目标状态时,目标状态的转化基于对应位置上的位模式(切换模式)位。
4.在从切换位模式导出的转化位模式在特定位位置具有特定值(匹配一个或多个位模式)的情况中,在对于所有块将分支度量组合成组合的分支度量之前对每个状态、块和位模式(切换模式)重新布置所述至少两个分支度量的顺序。
iv.在代码符号基础上对候选源状态计算路径度量,其中操作对于每个目标状态包括:
1.检索与所述一个或多个候选源状态中的每个状态关联的路径度量,以及
2.将与从候选源状态中的每个状态到目标状态的转变关联的组合的分支度量进行相加。
v.比较对于与每个目标状态关联的候选源状态的路径度量,并且在路径度量代表接收的代码符号与对于特定状态转变的条件之间的分歧时选择具有最低路径度量的源状态,或否则选择最有可能的路径。
vi.从所选的源状态继承初始状态(位模式、切换模式)关联并且采用从源状态选择产生的路径度量和采用关于所选的状态的信息来更新状态信息。
vii.从步骤(iii)进行重复直到已至少一次处理来自所有代码块的所有代码符号。
viii.标识整体最有可能的路径。
ix.回溯所标识的最佳路径以找到在代码符号块的解码期间遍历的状态,并且从状态转化成信息消息位。
e. 检查信息消息的完整性(696a),并且如果被正确接收,则存储信息消息并且终止解码规程(698a)。否则,从(a)重复直到对消息成功解码或确定(697a)(例如通过已经获取的且在联合组合中使用的代码块的数量)信息消息获取应终止于失败(699a)。
将第一和第二度量进行组合包括:
-将第一和第二度量相加,或
-将第一和第二度量的加权版本相加。
现在将详细说明并例示如下的实施例,其中应用在度量计算之前对正确转化的代码符号进行软组合,而不是对第一和第二度量进行组合。
例如,在本文描述解码方法和解码器(例如维特比解码器),这允许使用来自从不同PBCH TTI的若干接收实例的信息对MIB进行解码。
在计算分支度量之前引入跨MIB实例的软组合。典型地,在实行计算分支度量的非线性操作之前,是对码字段进行的变换和软组合。
本文提供的方法和设备的示例优势包括:
-增加的灵敏度,其源于代替对度量本身进行软组合而在分支度量计算之前进行线性软组合;
-为支持增强覆盖的物理广播信道(PBCH)重复可以被完全避免或保持为最小。这导致对否则将在PBCH重复时被浪费的系统容量的相当大的节省。
诸如UE的无线装置在不必遵守40ms边界时能够更快地获取MIB。具体地,这能够促进在闲置模式中的功率节省和/或减少为了报告CGI对于SI获取的自主间隙。
本文的描述定义其中度量被组合的解码与其中码字被组合的解码之间的差异。
在一些实施例中,在计算分支度量之前代码符号被变换并组合,从而与其中使用非线性操作导出的分支度量被组合的方法相比,这导致了线性平均。这导致解码器获得不同的统计性质。
对于代码符号软组合的原理(示例)
对于每个信息位充当到1/3卷积编码器(如用于MIB)的输入的情形,生成三位代码符号(或者换句话说,码字段包括三个二进制代码符号)。这个码字段确定源状态(先前状态)将转变到出自两个候选目标状态(后续状态)中的哪个候选目标状态,其中这两个候选目标状态(后续状态)通过将源状态朝最低有效位(LSB)算术移位一个位置并且分别用0和1(取决于被输入到编码器的信息位是0还是1)填充最高有效位(MSB)来被定义。每个代码符号总共能够采取23=8个不同的二进制三位值,(对于每个先前状态)其的一个值对应于其中编码信息位是0的转变,并且一个值对应于其中编码信息位是1的转变;其余6个值对于从特定源状态(先前状态)到所述两个候选目标状态(后续状态)中的任一个的转变并不是有效的。我们将把代码符号的所述两个有效三位值称为分支字或码字段。
在对MIB的两个或以上实例进行联合解码时,能够对每个接收的代码符号(码字段)将源和目标状态(先前和后续状态)转化(或变换)成对应(经变换的)源和目标参考状态,例如将第二MIB实例的状态转化成对于第一MIB实例的对应状态。如上文描述的,可以计算分支度量,从而构成所接收的代码符号与所述两个分支字中的任一个的匹配程度的度量,并且然后转化状态来确定哪个度量应被组合来形成组合分支度量。这意指被组合的量(分支度量)已经经历了非线性操作(例如通过计算欧式距离,其牵涉平方和平方根)。在这些实施例中,在计算分支度量之前,转而对源自于两个(或以上)MIB实例的所述两个(或以上)代码符号实行软组合。通过这种方式,实现了线性组合。
为了能够使所接收的代码符号被组合,首先必须找到对应状态。该技术与上文针对对度量进行组合所描述的技术相同:
-基于切换模式导出针对代码符号n的状态转化器位掩码(与到MIB实例m的对应状态的参考状态i有关)
-参考状态与状态转化器位掩码进行异或运算以产生对应状态,k是对应于I的状态;
-在针对下一个代码符号的转化器位掩码具有设置成1的MSB的情况中,由于状态转化器位掩码的MSB将修改目标状态的MSB(其表示是0还是1已经被接收),故所述两个候选目标状态将彼此交换位置。
对于参考状态的转变能够被表达为
以及
以上表达取决于所接收的代码符号对应于信息位0还是1的分支字。指数p标示在0被接收的情况下的目标状态,并且q标示在1被接收的情况下的目标状态。
在对于MIB实例m中,在的MSB是0时对应转变能够被表达为
以及
并且在的MSB是1时,其能够被表达为
以及
状态转化器位掩码二者基于对所定义的或由其继承的相同切换模式。
与从源参考状态到所述两个目标参考状态中的任一个的转变关联的分支字可不同于与从MIB实例m源状态到所述两个目标状态中的任一个的转变关联的分支字。因此在组合来自两个(或以上)MIB实例的代码符号n之前,代码符号必须被变换,这样它们能够在构造上被相加起来。
代码符号的变换包括确定这样的位,其对于参考状态和变换状态的对应状态转变的分支字不同。这能够使用在参考状态的分支字与对于MIB实例m的对应转化状态的分支字之间进行异或运算来被实行。第一下标标识状态并且第二下标标识转变是由于接收信息位0还是1而被引起的。所述三位宽的位掩码规定对于从转化到参考状态i的状态的转变,MIB实例m的所接收代码符号n中哪些位必须被切换以允许分别对于所接收的信息位0和1进行组合。
在所接收的二进制值的软位表示的通常情况下,当在非限制性示例中软位是3个位时,可以例如通过值{0,1,2,3}来表示二进制0,其中0是强二进制0(高置信度)并且3是弱(低置信度)的二进制0。相似地,二进制1可以由值{4,5,6,7}表示,其中7是强的并且4是弱的二进制1。针对对于MIB实例m的代码符号n的对应软位,由指示的切换则转变为采用{7,6,5,4}来交换{0,1,2,3},并且反之亦然。
在采用标示对于参考MIB实例的所接收代码符号n的情况下,其中每个是3位软位表示,是对于MIB实例m的对应代码符号,并且在采用的情况下,其中是指示对应位置上的的软位应被切换的位,则对代码符号的组合能够描述为如下的组合的非限制性示例:
以及
以上示例取决于参考源状态i和所接收的信息位0或1。一旦已经实行了该操作,则相匹配,并且相匹配,以分别确定对于参考源状态i转到参考目标状态p和q的分支度量。如下的有关确定路径度量和选择分支的步骤与针对本文中的其他实施例所描述的相同。
总的来说,基于两个或以上消息之间的假设差异,代码符号被变换以在计算分支度量之前允许线性软组合。
解码器操作
初始化:
• 与上文的公开相同;对于每个收集的MIB实例(除第一收集的外),导出4个40位切换模式的集合;
64个切换模式的第一集合与SFN 0至63加上偏移关联,
64个模式的第二集合与SFN 64至127加上偏移关联,
64个模式的第三集合与SFN 128至191加上偏移关联,以及
64个模式的第四集合与SFN 192至255加上偏移关联,
该偏移是在该MIB实例与第一获取的MIB实例之间的在SFN计数器值中的已知差异。
解码:
• 与上文的公开相比进行了修改;开始对针对信息位14 所接收的代码符号解码,该操作包括:
按照一个MIB实例(充当参考)与至少一个其他MIB实例之间的与转化关联的源和目标状态进行确定;
确定对于参考MIB实例和至少一个其他实例的对应转变的分支字之间的差异;
• 每参考状态和代码符号来进行确定
变换对于所述至少一个其他MIB实例的代码符号,使得它能够在构造上与对于参考MIB实例的对应代码符号相组合;
• 每参考状态和代码符号来进行变换
将对于参考MIB实例的代码符号与来自所述至少一个其他MIB实例的所述至少一个经变换的代码符号进行组合(进行累积、求平均、求和、加权、过滤、统计处理)
• 每参考状态、代码符号、以及分支(0或1)来进行组合
使用组合的代码符号确定分支度量
• 重复上文的规程直到已经处理了与40位消息关联的至少全部40个代码符号。可选地,继续第二次或更多次循环地处理相同数据。
• 选择在所述四个SFN范围中在所有路径中具有最小路径度量的路径。可选地,验证所选路径在相同状态开始和结束(咬尾编码的性质);否则,取消该路径资格并且选择与第二最小路径度量关联的路径,以此类推。
• 对于所选路径,进行回溯以获得解码消息;遍历状态具有MSB设置(“1”)对应于一(“1”)的解码值,并且否则对应于零(“0”)的解码值。
所得的消息与参考MIB实例相关,该参考MIB实例充当用于所获取的SFN的时间参考。
在满足RAN1#80位的3GPP标准,被协定作为工作假设的是:
-支持MTC-EC的网络决定是否使用PBCH重复;
-在使用PBCH重复的情况中,其将包括PBCH的四个重复,每个是40ms TTI;
-是否使用重复将是网络的半静态性质。
3GPP RAN1贡献(3GPP R1-152190)被提交,其中提供了解码器和模拟结果(为了方便在表5中重现)。模拟指示当对按照SNR-15dB进行跨40ms TTI的联合解码与按照SNR-12dB的遗留解码器(对应于在SNR-15dB的一个额外重复,因为使数据加倍给出在SNR上的3dB提高)进行比较时,MIB解码时间尽管不完全相同但彼此相当。
表5:在AWGN条件下遗留解码和联合解码的性能比较
在根据3GPP RAN1工作假设的一个选项而使用PBCH重复的情况中,它将在其中配置重复的每个小区中导致1.7Mbps或每天149Gb的容量损失。该数字是基于PDSCH能够使用4个层(MIMO)和64 QAM,其中重复的PBCH另外将使用1个层和QPSK。
在根据3GPP RAN1工作假设的其他选项而没有使用重复的情况中,获取时间以及因此的功率消耗将是大的,并且可缩短MTC装置的电池寿命。
因此,存在对于能够跨40ms TTI边界处置PBCH的解码的解码器的需要,因为它将既对系统吞吐量也对MTC功率消耗是有益的。
图6C图示根据一些实施例的示例方法600c,其中来自不同的所接收码字(这里;实例)的(经变换)码字段(这里;编码符号)在度量计算之前被软组合(这里;累积)。与上文描述的解码器操作相比的主要差异图示为步骤630c-634c。
MIB解码(605c)采用将与所述四个SFN范围关联的状态向量初始化到关联的SFN而开始。这代表对于解码的初始状态,并且如果在位14中开始解码,则对应于特定SFN值的状态由按颠倒顺序的SFN的6个LSB确定(610c)。
对四个SFN范围中的每个以及每个存储的MIB实例导出(如上文描述的)切换向量,这里考虑在第一获取的MIB实例与后面中的任一个MIB实例之间的SFN中的偏移量(615c)。
提取来自于对应于从先前状态到下一个状态的状态转变的每个存储的MIB实例的代码符号(620c)。对所述至少一个以上的MIB实例中的每个确定对应于参考MIB实例的源状态和目标状态的状态(630c)。确定对于参考MIB实例和所述至少一个其他MIB实例的分支字之间的差异(631c)。对于所述至少一个其他MIB实例的代码符号被变换,这样它对于每个参考状态和分支(到0或1)能够与对于参考MIB实例所接收的代码符号组合(632c)。对于每个状态和分支(到0或1)的参考代码符号和经变换的代码符号被累积或以其它方式被组合(633c),基于此来计算分支度量(634c)。
对在所述四个度量集合(每个与SFN范围关联)中的每个候选分支计算路径度量,并且选择分支(即状态转变)(640c)。
用新的状态更新状态向量(645c),并且在有更多的位要处理(650c;是)的情况下,从(620c)重复规程。如果已至少一次处理了所有位(650c;否),则识别在全部四个SFN范围内具有最小路径度量的路径(以及可选地通过检查路径在相同状态开始和结束来验证)(655c)。最后,解码器回溯遍历的状态来获取MIB中的24位信息和附上的16位校验和(660c)。
图7A图示根据一些实施例的示例方法700a。该方法700a是对可以经由状态机表示的代码的解码的方法的示例。方法在对具有假设(例如已知)差异的两个码字解码时特别有用,并且可以用作其中选择初始状态来代表与可能的差异集合中的相应差异对应的第一消息的一部分的值(例如,SFN的绝对值)的方法的基础。
方法700a可以由通信装置执行以对第一消息(以及可能地第二消息)进行解码。
第一和第二消息通过代码来编码以分别产生第一码字和第二码字。编码典型地由另一个装置执行,其将第一和第二码字传送到执行方法700a的装置。代码表示为状态机并且该状态机的状态转变具有先前状态和后续状态且与码字的对应段关联。
代码可以例如是树码、格子码、卷积码、涡轮码和/或咬尾码。
在图1的示例中,码字段将包括3个位(3个输出位,i=0、1、2)并且对应的消息段将包括1个位(输入位ck)。
第一和第二码字已通过通信信道(从其他装置,例如传送器节点)传送到通信装置。因此,当在步骤710a和715a中被通信装置接收时,第一和第二码字可以由于通过通信信道传送而失真。
在一些应用(例如,用于MIB解码)中,可以首先尝试仅基于接收的第一码字对第一消息解码。如果尝试失败,可以基于第一和第二码字尝试对第一消息解码,如将在下面在步骤715a中接收第二码字之后描述的。
在步骤720a中,假设(例如已知或假定)第一消息与第二消息之间的差异。该差异由与第二消息的对应符号不同的第一消息的一个或多个符号(例如位)来体现。该差异导致第一与第二码字(以及通过代表代码的格子的不同路径)之间的对应差异。
在可适用的解码方法中,如由730a指示的(与图6B的610b相比较),对于接收的第一码字的每个码字段,通过执行步骤740a-780a来实现第一消息的解码。
通常,可以使用用于状态机可表示的代码解码的任何适合的方法或算法来实现解码。例如,解码方法可以应用格子解码、序贯解码、迭代解码、维特比算法、Bahl-Cocke-Jelinek-Raviv(BCJR)算法、Fano算法、堆栈算法、爬行算法、涡轮解码和/或这些方法的次优版本(诸如滑动窗口解码、列表解码等)。
在步骤750a(与图6B的615b、620b相比较)中,确定与所接收的第一码字的码字段对应于第一消息段内容(例如“0”或“1”)的可能性关联的第一度量。
在一些实施例(例如,如果使用基于代码的格子表示的解码方法,诸如维特比算法)中,确定第一度量可以与以所接收的第一码字的码字段为条件的特定状态转变的可能性关联。
第一度量可以例如是所接收的第一码字的码字段与对应于第一消息段内容的码字段(例如,在代码的格子表示中分支的码字段)之间的汉明距离或欧式距离。备选地,第一度量可以是在涡轮解码器的迭代后实现的软值,或任何其他适合的度量。
在步骤755a(与图6B的625b、630b相比较)中,与所接收的第二码字的码字段对应于第一消息段内容的可能性关联的第二度量采用与对步骤750a描述的相似的方式被确定。
在步骤760a(与图6B的640b相比较)中,第一和第二度量被组合以确定决策度量。使第一和第二度量组合可以例如包括使第一和第二度量(可能是其加权版本)相加,但其他组合方法也可适用,这取决于使用的度量类型和/或应用的解码方法。
在一些情况(例如如果使用基于代码的格子表示的解码方法,诸如维特比算法)下,可以对码字段的所有可能(或至少一些)状态转变(如由740a和770a指示的)执行步骤750a、755a和760a。在其他情况(例如对于涡轮解码器)下,可以对码字段整体地执行步骤750a、755a和760a。
在对码字段的状态转变(如由740a和770a指示的)执行步骤750a、755a和760a时,第一和第二度量可以是状态转变的分支度量并且决策度量可以通过组合第一和第二分支度量与状态转变的先前状态的路径度量来被确定。备选地,第一和第二度量中的每个可以是与状态转变的先前状态的相应路径度量组合的状态转变的分支度量,并且决策度量可以通过组合第一和第二度量来被确定。
通常,以第一消息与第二消息之间的假设差异为条件来确定第二度量。根据应用的解码方法和/或实现选择,该条件可以采用各种方式体现。
例如,通过基于假设差异首先变换所接收的第二码字并且然后确定第二度量,该条件可适用。
备选地,通过(例如在代码的格子表示中)使与所确定的第一度量关联的状态转变和用于确定第二度量的合适状态转变匹配,该条件可适用。该匹配可以包括选择正确的先前状态、后续状态和/或消息段内容以用于基于假设差异计算第二度量(与步骤635相比较并且参见先前示例)。
在涡轮解码示例中,通过如果对应的消息内容根据假设而不同则调整对于第二码字的软值(例如,如果消息段只有一个位并且如果第一消息的消息段与第二消息的消息段不同,则第二码字的软值p可在与第一码字的软值组合之前被调整为1-p),该条件可适用。
在步骤780a中,基于决策度量为第一消息选择消息段内容。该选择可根据应用的解码方法和/或实现选择来采用各种方式执行。
如果消息段只有单个位(如在图1的示例中),消息内容的选择可以包括在“0”与“1”之间进行选择。如果消息段包括两个或以上位和/或非二进制符号,则消息内容的选择可以包括在若干备选内容之间进行选择。
在维特比算法的示例中,步骤780a可以包括为每个码字段的每个后续状态选择进入路径(与图6B的645b、650b、655b、660b、665b相比较)以及(在达到格子末端时,与图6B的670b相比较)执行回溯操作来完成为所有码字段选择消息段内容(与图6B的675b、680b相比较)。
在涡轮解码的示例中,步骤780a可以包括基于对于对应码字段的决策度量是否在阈值之上来选择消息段内容。
第二消息也可以按照由备选步骤790a和795a图示的那样被解码。
根据步骤790a,第二消息采用与第一消息的解码类似的方式解码,例如通过基于决策度量为第二消息选择消息段内容(与图6B的685b和690b相比较)。
根据步骤795a,通过基于假设差异来补偿经解码的第一消息(例如根据假设差异通过切换解码的第一消息中在第一与第二消息之间不同的符号/位)来对第二消息解码。
在一些实施例中,步骤790a和795a都可以被执行并且它们的相关性可以用于评估解码性能、训练解码器或用于任何其他适合的目的。
方法700a在第一和第二消息是主信息块(MIB)并且差异由计数器(代表不同的系统帧数)的增量和由该计数器增量产生的循环冗余校验(CRC)符号的差异组成时可尤其是可适用的。然而,方法700a可以在其中两个接收的码字具有假设差异的许多其他场景中是可适用的。
关于图7B,现在将描述解码第一消息的示例方法700b(由通信装置执行),其中该第一消息和第二消息通过代码来编码以分别产生第一码字和第二码字。代码表示为状态机,其中该状态机的状态转变具有先前状态和后续状态并且与码字的对应段关联。
在步骤711b中,接收如在通信信道上失真的第一和第二码字。典型地,第一和第二码字采用在其之间的某一时间间隔来被接收。
在步骤716b中假设第一消息与第二消息之间的多个差异,并且在步骤721b中选择初始码字段,其中每个初始码字段具有一个(或多个)初始状态作为关联的先前状态。每个假设差异对应于第一消息的一部分的假设值,初始状态中的每个与假设差异中的对应一个关联并且由第一消息的那部分的相应假设值唯一地定义。
如由730b所图示,第一消息的解码包括对所接收的第一码字的每个码字段(以初始码字段开始)执行如下步骤:
-步骤750b:将所接收的第一码字的码字段与所接收的第二码字的经变换的码字段进行组合来产生组合码字段,其中所接收的第二码字的码字段基于与对应于第一消息段内容的状态转变的先前状态关联的初始状态的假设差异而被变换;
-步骤760:确定与组合码字段对应于第一消息段内容的可能性关联的决策度量。
典型地(例如在维特比解码算法中),在对考虑中的码字段执行以下步骤之前,所述以上两个步骤可以对于考虑中的码字段中的所有状态转变被迭代。这在图7B中由740b和770b所控制的环路图示。
-步骤780b:基于决策度量为第一消息选择第一消息段内容或第二消息段内容。
-步骤781b:基于所选的消息段内容,传播初始状态信息。如果选择第一消息段内容,则与对应于第一消息段内容的状态转变的先前状态关联的初始状态与该状态转变的后续状态关联,并且如果选择第二消息段内容则相对应地来进行。
图8A示意图示根据一些实施例的示例解码器(DEC)800a。该解码器800a可例如适应于执行如联系图6A、6C、和7B中的任一个描述的方法步骤。
解码器800a可以与接收器(REC)890一起被包括在通信装置中并且可适应于对第一消息(以及可能地第二消息)解码。
第一和第二消息通过代码来编码以分别产生第一码字和第二码字。编码典型地由另一个装置执行,该另一个装置将第一和第二码字传送到包括解码器800a的装置。代码表示为状态机,其中该状态机的状态转变具有先前状态和后续状态并且与码字的对应段关联。接收器890接收如在通信信道上失真的第一和第二码字。
解码器包括控制器(CNTR)810,其适应于假设第一消息与第二消息之间的差异或多个差异并且对第一消息解码。在假设多个差异时,每个假设差异对应于第一消息的一部分的假设值。
控制器810适应于通过(对以初始码字段开始的所接收的第一码字的每个码字段)如上文描述的那样基于组合码字段确定决策度量并且基于决策度量选择(为第一消息)消息段内容来对第一消息进行解码。经解码的第一消息从控制器810输出以用于可能的进一步处理。
解码器800a可以包括:假设器820,其适应于假设差异;组合器840,其适应于组合码字段;度量确定器(METRIC DET)830,其适应于确定决策度量;以及选择器850,其适应于基于决策度量选择消息段内容。
控制器还适应于选择初始码字段(具有多个初始状态作为关联的先前状态),其中这些初始状态中的每个与假设差异中的对应一个关联并且由第一消息的那部分的相应假设值唯一地定义。解码器800a的选择器(其可以与选择器850相同或不同)可以适应于选择初始码字段。
控制器也可以适应于基于如上文描述的消息段内容的选择来传播初始状态信息。
示例解码器的框图在图8B中示出。该设备包括两个部分:解码器(800b)和存储器(860)。
解码器800b可包括四个块/单元:
• 分支度量单元(分支度量电路-BMC)801,其计算分支度量(与图8A的830相比较);
• 符号组合器单元(符号组合器电路-SCC)803,其通过转化MIB实例之间的状态并变换代码符号而对四个SFN范围中的每个使来自不同MIB实例的所述代码符号组合成一个(与图8A的840相比较),该符号组合器单元进一步包括
组合器(COMB)805,其实行对符号的软组合,
切换模式生成器(TPG)806,其生成切换模式,
状态转化器(STL)807,其提取切换模式的相关部分以用于对于处理的特定位的状态的转化,以及
符号变换器(STF)808,其确定分支字之间的差异并对代码符号进行相应变换。
• 路径度量单元(路径度量电路-PMC)802,其基于分支度量计算路径度量、比较候选分支的路径度量、选择保持哪个分支以及保持记录所选的分支与哪个初始状态(或切换模式,或SFN)关联(与图8A的850相比较);
• 回溯单元(回溯电路-TBC)804,其回溯遍历的状态并且将它转换成信息位。
存储器860可包括:
• 存储器分区,用于存储表示为硬或软位的40个代码符号(120个位)的经过速率恢复的传输块,以及关于获取时间的信息;传输块(TB)861,
• 四个(或任何适合数量的)状态存储器分区-对于每个SFN范围一个—在其中存储路径度量、关联的初始状态(或切换模式或SFN)、先前状态和此类信息;状态862,以及
• 用于经解码的消息的存储器分区(DM)863。
图9可以用于描述物理层处理且图示其中能够使用一些实施例的示例子系统。实施例可以在控制解码器900中使用/操作。
UE中的LTE物理层的简化草图在图9中提供。下文的描述涉及LTE的遗留发布,并且一些细节对于其中实现想法方面的UE(例如在支持增强覆盖中的操作的MTC UE中)可不同。例如,这可以涉及UE预期接收的物理信道,或报告规程。这并未对如何以及在哪里使用本发明加以限制。
在980从无线电接收样本(经由朝无线电930的接口),并且所述样本在OFDM解调器906中经受FFT。从OFDM解调器906的输出包括携带例如调制符号982和参考信号981的资源要素。参考信号981被信道估计器905用于估计无线电信道。组合权重计算器904从信道估计983以及从关于传送模式和分配的带宽的信息导出(优选地最佳)组合权重984。一些参考信号981和/或信道估计983也被CSI估计器901用于计算信道状态信息(CSI 961,其包括CQI),其被馈送回到网络节点。接收的调制符号982和组合权重984被馈送给组合器和解映射器903,其产生软位(数据软位985和/或控制软位986),这些软位取决于信道而被输入解码器902、900中的任一个(数据软位到数据解码器902并且控制软位到控制解码器900)。
UE首先接收PDCCH(物理下行链路控制信道)并且对其解码来找到下行链路控制信息(DCI),其提供关于PDSCH(物理下行链路共享信道)上的分配以及使用中的传送模式及调制和编码方案(MCS)、上行链路分配(调度授权;SG)、上行链路功率控制命令等的信息。然而,在接收它之前,UE对表明控制区域有多大(即,子帧中的初始OFDM符号中有多少在携带PDCCH)的物理控制格式指示符信道(PCFICH)进行解码。而且,在解码之前,需要估计无线电传播信道并且产生组合权重。
PDCCH被卷积编码且由控制解码器900解码。经解码的DCI 988被馈送到控制单元907,其用于配置基带并且经由无线电控制信号979和朝无线电930的接口与无线电通信。控制解码器90进一步从网络节点输出关于上行链路上的传送是否被成功解码的反馈(ULACK/NACK;UL A/N 964),并且还用于对PBCH(物理广播信道)上携带的主信息块(MIB)进行解码。
一旦已经对DCI解码(一般在约子帧中间的时间点),PDSCH是下一个。子帧中余下的参考信号用于改进信道估计,组合权重针对使用中的传送模式被定制,并且然后所接收的调制符号被组合且被解映射,从而导致软位经受解码。因为在能够开始解码之前必须接收整个子帧,故就时间方面上来说这在随后的子帧中采用管线方式发生,同时接收控制信息并对其解码。
PDSCH被涡轮编码并且使用数据解码器902来对其解码,该数据解码器902主要包括具有关联的软位组合器的混合自动请求(HARQ)功能性,以及涡轮解码器。涡轮解码器对解码进行迭代直到接收的数据被成功解码(如由成功循环冗余校验指示的;CRC)或直到耗尽时间(迭代)。在未能解码的情况下,如果度量指示在后续迭代中未校正更多的信息则它可以较早放弃,所谓的早期放弃功能(EGF)。由于管线方式的处理,涡轮解码器必须在一个子帧的持续时间内完成。在子帧n+4内向网络节点提供关于数据是否被成功解码的反馈(ACK/NACK;DL A/N 963),其中子帧n是接收数据所在的子帧。
CSI报告可以是周期性的,UE据此事先知道何时报告它,但也可以是非周期性的,据此在DCI中告知UE要在子帧n+4中发送CSI报告。
对于OFDM解调器、信道估计器、组合权重计算器、组合器和解映射器以及控制解码器的处理时间高度依赖于使用中的带宽,而对于数据解码器的处理时间主要依赖于指定HARQ缓冲器大小的UE类别。
当UE已在子帧n中接收SG 965时,它要在子帧n+4中在物理上行链路共享信道(PUSCH)上进行传送。调度请求(SR)967、DL A/N 963和CSI 961构成上行链路控制信息(UCI),其由UCI编码器908编码。要传送的数据由实行涡轮编码的数据编码器909编码,并且然后UCI 971被插入。调制符号被馈送到块映射器910,其将由UL RSIG生成器911产生的调制符号和上行链路参考符号映射到经授权的分配。所得的符号(调制符号975)序列被馈送到SC-FDMA调制器912(其基本上实行IFFT),并且向无线电发送输出(样本经由朝无线电的接口930到无线电976)。
在未接收到调度授权965但UE要提供UL A/N 964、CSI 961和SR 967的情况中,则根据预定义格式在物理上行链路控制信道(PUCCH)972上传送信息。
对于UL RSIG生成器、块映射器、以及SC-FDMA调制器的处理时间高度依赖于使用中的带宽,而对于数据编码器的处理时间则依赖于UE类别。
此外,由于定时超前(TA)987和规定将支持半径高达100km的小区的标准,上行链路子帧n可必须在已经接收下行链路子帧n前0.67ms传送。因此,UE将必须能够在大致2ms内进行子帧的所有数据和CSI相关处理,以满足对于DL A/N、对非周期性CSI报告请求采取行动、对来自网络节点的UL A/N采取行动等的时间。
朝更高层的接口920接收上行链路ACK/NACK 964、调度授权(SG)965、广播信道(BCH)的信息966和下行链路共享信道和/或多播信道(DL-SCH/MCH)的信息962。朝更高层的接口920提供调度请求(SR)967、对于上行链路共享信道(UL-SCH)的信息968以及调制和编码方案(MCS)969。
可以指出,由于成本和功率效力,UE一般可以设计成只有对于分别所支持的特征和能力,例如,DL和UL载波的数量,以及对它们中的每个所支持的带宽所需要的处理容量、存储器大小等。这例如被反映在FFT和IFFT被设计成在OFDM符号基础上满足截止期限,但不是太快。
在一些示例实施例中可以包括下列特征中的一个或多个:
1. 配置成接收被重复至少两次的消息且对其解码的装置,其中所述至少两个重复差别至少一个信息位,并且其中尽管消息的内容是未知的,但重复之间的差异是已知的(或假设的),其中该装置:
a. 通过链路接收所编码的消息的第一重复,
b, 恢复所编码的消息的第一重复的速率,
c. 尝试对所编码的消息的第一接收重复进行解码
d. 未能对所编码消息的第一接收重复解码,并且接收所编码消息的至少第二重复,由此它尝试同时对所述两个或以上接收的重复进行解码;
i. 导出哪些信息位和CRC校验和位(如果有的话)在重复之间将不同
ii. 使用所述信息来使第一重复的解码链接到其他重复中的任一个
iii. 使解码方面中的决策基于对于所述至少两个重复的联合信息
2. 如在1中描述的,其中联合信息代表维特比解码器中的路径度量,并且其中与对于不同重复的不同输出位有关的路径度量通过导出的关于哪个(些)信息和CRC位将会不同的信息来与彼此有关
3. 如在1和2中描述的,其中装置是无线装置(UE/MTC)并且其中重复代表来自不同的40ms时期的MIB并且信息位中的差异是SFN计数器值,并且CRC位中的差异是SFN计数器值中的改变的结果
4. 如在1-3中描述的,其中在所述至少两个重复中对消息解码是分开进行的,即输出至少两个MIB
5. 如在1-3中描述的,其中只对一个消息解码,但利用来自第一消息的解码中的所述重复的信息
6. 如在1中描述的,其中代替转化状态和输入顺序,代码字被系统地变换使得例如经历解码的所有接收重复遵循通过格子的相同路径。
现在将从减少的解码尝试数量和/或减少的对MIB重复的需要方面阐述一些实施例的一些其他优势和益处。
在第一示例中,对于当不只一个PBCH块被需要用于对MIB进行成功解码而且获取开始于部分的40ms TTI(其中在跨越到下一个40ms TTI的边界之前无法捕获充足数量的PBCH块)中的情况,执行MIB获取的无线装置(UE、移动站、移动终端、膝上型计算机、USB、嵌入式装置、机器型通信(MTC)或具备M2M能力的、具备D2D能力的UE(又叫作接近服务(ProSe)UE)等)能够通过允许将携带MIB 的PBCH块跨40ms TTI障碍进行组合来缩短获取时间。
该示例图示在对于遗留用例的MIB解码中的一些实施例的益处,并且假设每个TTI包含位于无线电帧中的4个PBCH块(各自包括MIB)(如联系图3所描述的)并且因此在40msPBCH TTI中等距分布。
如果传播条件是这样的,其使得对于成功解码需要1个PBCH块,则本文描述的方法将与根据现有技术的方法那样同样很好地表现。
如果传播条件是这样的,其使得对于成功解码需要2个PBCH块,则本文描述的方法导致一接收到任意2个PBCH块就成功解码,而根据现有技术的方法(其不能够组合来自不同TTI的PBCH块),如果第一接收的PBCH块是TTI中的最后一个(最坏情况)的话,则其可直到已经接收到3个PBCH块才能够实现成功解码。
如果传播条件是这样的,其使得对于成功解码需要3个PBCH块,则本文描述的方法导致一接收到任意3个PBCH块就成功解码,而根据现有技术的方法(其不能够组合来自不同TTI的PBCH块),如果第二接收的PBCH块是TTI中的最后一个(最坏情况)的话,则其可直到已经接收到5个PBCH块才能够实现成功解码。
如果传播条件是这样的,其使得对于成功解码需要4个PBCH块,则本文描述的方法导致一接收到任意4个PBCH块就成功解码,而根据现有技术的方法(其不能够组合来自不同TTI的PBCH块),如果第三接收的PBCH块是TTI中的最后一个(最坏情况)的话,则其可直到已经接收到7个PBCH块才能够实现成功解码。
在第二示例中,考虑如在标准化(例如,对于低成本MTC增强覆盖用例)中论述的PBCH(或MIB)的重复。除每个无线电帧中的一个PBCH块(如在第一示例中)外,还提供三个副本(在子帧4、5、9中图示,与在子帧0中相似地定位—与图3相比较)。从而,每个消息被重复4次来使解码灵敏度提高了6dB。
如果无线电条件是这样的,其使得无线装置将需要在40ms TTI期间传送的全部16个块,则无线装置必须继续收集PBCH块并且尝试解码直到它已设法从相同的40ms TTI捕获了16个块。在一些实施例中,收集任意16个PBCH块可以是足够的,而不管它们来自哪个TTI,而根据现有技术的方法(其不能够组合来自不同TTI的PBCH块),如果第十五接收的PBCH块是TTI中的最后一个(最坏情况)的话,则其可直到已经接收到31个PBCH块才能够实现成功解码。因此,获取时间以及无线电使用和处理中的整体努力能够被减少。
该第二示例的该重复模式仅用于说明目的。其他重复模式可同样可适用。例如,在3GPP发布13中,网络能够可选地决定使用其中不仅PBCH块在额外子帧中重复而且另外地构成每个PBCH块的所述四个单独OFDM符号也在这些子帧内重复的重复模式来重复PBCH。确切的充实模式未改变本文的实施例的可适用性,而仅仅涉及如何接收和存储PBCH数据,例如参考图6A中的步骤602a和603a。
在第三示例中,考虑这样的示例,其中无线电条件是这样的,其使得对于成功解码需要16个PBCH块(对应于在解码器灵敏度中提高6dB),而不提供PBCH(或MIB)的额外重复(与第一示例相比较)。
本文描述的方法导致一接收到任意16个PBCH块(如果第一接收的PBCH块是TTI中的第一个的话,则这在已经接收到4个TTI之后)就成功解码,而根据现有技术的方法(其不能够组合来自不同TTI的PBCH块)可完全不能实现成功解码。因此,在没用应用本文描述的实施例的情况下,在该示例中对MIB解码实际上是不可能的,而在应用本文描述的实施例的情况下,这只不过是收集16个PBCH块并实行解码的事情。
将第三示例与第二示例相比较还示出能够避免对于低成本MTC增强覆盖的PBCH重复,这意味着能够节省系统容量。
总的来说,在所有情况下(除了当无线电条件是这样的,其使得单个PBCH块足以对MIB成功解码时以外),应用本文描述的实施例是有益的。
益处既针对无线装置(较少的用来获取MIB的无线电时间产生较低功耗)也针对网络节点(需要较少的重复对于其他用户或对于更鲁棒的专用传送产生更多系统容量)。
描述的实施例以及它们的等同物可以在软件或硬件或其组合中实现。它们可由与通信装置关联或与之一体化的通用电路(诸如数字信号处理器(DSP)、中央处理单元(CPU)、协处理器单元、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程硬件)或由诸如例如专用集成电路(ASIC)的专用电路来执行。
实施例可以出现在电子设备(诸如通信装置)内,该电子设备包括电路/逻辑或执行根据实施例中的任一个的方法。电子设备可以例如是便携式或手持移动无线电通信设备、移动无线电终端、移动电话、通信器、电子记事本、智能电话、计算机、笔记本或移动游戏装置。备选地或另外,电子设备可以例如是无线传感器或另一类型的装置,其用于机器型通信(MTC)和/或机器到机器(M2M)通信。
根据一些实施例,计算机程序产品包括计算机可读介质,诸如例如USB棒、插入卡、嵌入式驱动器、磁盘或CD-ROM(在图10中由1000例示)。计算机可读介质可以具有存储在其上的包括程序指令的计算机程序。计算机程序可以可装载到数据处理单元(PROC)1020内,该数据处理单元可以例如被包括在通信装置1010中。在被装载到数据处理单元1020内时,计算机程序可以被存储在与数据处理单元1020关联或与之一体化的存储器(MEM)1030中。根据一些实施例,计算机程序在被装载到数据处理单元内并且由其运行时可以促使数据处理单元执行根据例如在图6A、6B、6C、7A和7B中的任一个中示出的方法的方法步骤。
图11可以被描述为图示MIB获取的五个非限制性示例(用例):
初始接入(小区选择),
• 闲置模式移动性(小区重选),
• 连接模式移动性(切换),
• SI更新;以及
• CGI获取(封闭订户组(CSG)移动性、自组织网络(SON)/自动邻居关系(ANR))
初始接入中,装置搜索第一小区来使网络附连到该第一小区。一旦已经借助于检测到同步信号而检测到小区,则装置读MIB来获得关于使用中的DL带宽和PHICH配置的信息,以及当前系统帧数。利用该信息,装置能够将它的无线电接收器调谐到正确带宽并且开始接收系统信息,其携带装置执行朝小区的随机接入以及进一步附连到小区所属的特定网络所需要的信息。
闲置模式移动性中,装置检测由网络经由系统信息发信号通知的载波上的相邻小区。当它遇到比当前服务小区以更好的强度和/或质量接收的小区时,装置对它进行评估以用于进行重选。MIB和特定系统信息的获取是评估规程的一部分,用于证实允许装置预占该特定小区,并且还证实特定小区是否与当前服务小区属于相同的跟踪区域;如果不是的话,则装置另外必须实行跟踪小区更新规程(未图示)。
连接模式移动性中,装置已经检测到小区并且向网络报告小区,由此它接收到切换命令(RRC无线电资源重配置),该命令规定装置将使服务小区切换到规定的那个小区。已经在切换命令中向装置提供了大部分的基本信息,因此它能够立即实行随机接入,但有一些配置(例如,不连续接收(DRX)配置)仅能够在装置已获取SFN后被应用。因此,UE读MIB并且然后应用要求获悉SFN的那些配置。
SI更新中,装置被寻呼关于要在服务小区中更新系统信息,由此它必须读MIB和SIB1,并且如果在SIB1中指示,则必须读已经被修改的另外的SIB。SI更新也能够由保持对所获取的系统信息的进程的跟踪的一个或多个定时器已经到期所触发。
CGI获取中,装置已经检测到小区并且向网络报告小区,据此它接收测量配置,该测量配置规定它要确定所报告的小区的全局小区身份(CGI)。装置读所检测的小区的MIB和SIB1,并且向服务小区报告CGI。
图12图示根据一些实施例的无线网络,其包括网络节点1200和无线装置(WD)1210的更详细视图。为了简单起见,图12仅描绘网络1220、网络节点1200和1200a以及WD 1210。网络节点1200包括处理器1202、存储装置1203、接口1201和天线1201a。相似地,WD 1210包括处理器1212、存储装置1213、接口1211和天线1211a。这些组件可以一起工作以便提供网络节点和/或无线装置功能性,诸如在无线网络中提供无线连接。在不同的实施例中,无线网络可以包括任何数量的有线或无线网络、网络节点、基站、控制器、无线装置、中继站和/或可以促进或参与数据和/或信号的通信(无论是经由有线还是无线连接)的任何其他组件。
网络1220可以包括一个或多个IP网络、公共交换电话网(PSTN)、分组数据网络、光学网络、广域网(WAN)、局域网(LAN)、无线局域网(WLAN)、有线网络、无线网络、城域网和能够实现装置之间通信的其他网络。
网络节点1200包括处理器1202、存储装置1203和接口1201。这些组件被描绘为位于单个较大框内的单独框。然而实际上,网络节点可以包括多个不同物理组件,它们组成单个图示组件(例如,接口1201可以包括针对用于有线连接的耦合线的端子和用于无线连接的无线电收发器)。相似地,网络节点1200可以由多个物理分离的组件(例如,NodeB组件和RNC组件、BTS组件和BSC组件,等)组成,其每个可以具有它们自己的相应处理器、存储装置和接口组件。在其中网络节点1200包括多个分离组件(例如,BTS和BSC组件)的某些场景中,所述分离组件中的一个或多个可以在若干网络节点之间共享。例如,单个RNC可以控制多个NodeB。在这样的场景中,每个唯一NodeB和BSC对可以是分离的网络节点。在一些实施例中,网络节点1200可以配置成支持多个无线电接入技术(RAT)。在这样的实施例中,一些组件可以被复制(例如,对于不同RAT的单独存储装置1203)并且一些组件可以被再用(例如,相同天线1201a可以被RAT共享)。
处理器1202可以是以下项中的一个或多个的组合:微处理器、控制器、微控制器、中央处理单元、数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或可操作以单独或结合其他网络节点200的组件(诸如存储装置1203)提供网络节点1200功能性的任何其他适合的计算装置、资源、或硬件、软件和/或编码的逻辑的组合。例如,处理器1202可以执行在存储装置1203中存储的指令。此类功能性可以包括向无线装置(诸如WD 1210)提供本文论述的各种无线特征,其包括本文公开的特征或益处中的任一个。
存储装置1203可以包括任何形式的易失性或非易失性计算机可读存储器,其包括(没有限制)持久存储装置、固态存储器、远程安装的存储器、磁介质、光介质、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可移除介质或任何其他适合的本地或远程存储器组件。存储装置1203可以存储网络节点1200使用的任何适合的指令、数据或信息,其包括软件和编码的逻辑。存储装置1203可以用于存储由处理器1202进行的任何计算和/或经由接口1201接收的任何数据。
网络节点1200还包括接口1201,其可以在网络节点1200、网络1220和/或WD 1210之间的信令和/或数据的有线或无线通信中使用。例如,接口1201可以执行允许网络节点1200通过有线连接从网络1220发送和接收数据可需要的任何格式编排、编码或转化。接口1201还可以包括无线电传送器和/或接收器,其可以耦合到天线1201a或是其的一部分。无线电可以接收数字数据,该数字数据经由无线连接被发出到其他网络节点或WD。无线电可以将数字数据转换成具有合适信道和带宽参数的无线电信号。该无线电信号然后可以经由天线1201a传送到合适的接收方(例如,WD 1210)。
天线1201a可以是能够无线地传送和接收数据和/或信号的任何类型的天线。在一些实施例中,天线1201a可以包括一个或多个全向、扇形或平板天线,其可操作以在例如2GHz与66GHz之间传送/接收无线电信号。全向天线可以用于在任何方向上传送/接收无线电信号,扇形天线可以用于从特定区域内的装置传送/接收无线电信号,并且平板天线可以是用于在相对直线上传送/接收无线电信号的视线天线。
WD 1210可以是任何类型的无线端点、移动站、移动电话、无线本地环路电话、智能电话、用户设备、台式计算机、PDA、小区电话、平板、膝上型计算机、VoIP电话或手持机,其能够向网络节点(诸如网络节点1200和/或其他WD)和从所述网络节点无线发送和接收数据和/或信号。WD 1210包括处理器1212、存储装置1213、接口1211和天线1211a。与网络节点1200类似,WD 1210的组件(排除天线1211a)被描绘为位于单个较大框内的单独框,然而实际上无线装置可以包括多个不同的物理组件,它们组成单个图示的组件(例如,存储装置1213可以包括多个分立的微芯片,每个微芯片代表总存储容量的一部分)。
处理器1212可以是以下项中的一个或多个的组合:微处理器、控制器、微控制器、中央处理单元、数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或可操作以单独或结合其他WD 1210组件(诸如存储装置1213)提供WD 210功能性的任何其他适合的计算装置、资源、或硬件、软件和/或编码的逻辑的组合。此类功能性可以包括提供本文论述的各种无线特征,其包括本文所公开的特征或益处中的任一个。
存储装置1213可以是任何形式的易失性或非易失性存储器,其包括(没有限制)持久存储装置、固态存储器、远程安装的存储器、磁介质、光介质、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可移除介质或任何其他适合的本地或远程存储器组件。存储装置1213可以存储由WD 1210使用的任何适合的数据、指令或信息,其包括软件和编码的逻辑。存储装置1213可以用于存储由处理器1212进行的任何计算和/或经由接口1211接收的任何数据。
接口1211可以在WD 1210与网络节点1200和/或网络节点1200a之间的信令和/或数据的无线通信1230、1240中使用。例如,接口1211可以执行允许WD 1210通过无线连接从网络节点1200发送和接收数据可需要的任何格式编排、编码或转化。接口1211还可以包括无线电传送器和/或接收器,其可以耦合到天线1211a或是其的一部分。无线电可以接收数字数据,该数字数据经由无线连接被发出到网络节点1201。无线电可以将数字数据转换成具有合适信道和带宽参数的无线电信号。该无线电信号然后可以经由天线1211a传送到网络节点1200。
天线1211a可以是能够无线传送和接收数据和/或信号的任何类型的天线。在一些实施例中,天线1211a可以包括一个或多个全向、扇形或平板天线,其可操作以在2GHz与66GHz之间传送/接收无线电信号。为了简单起见,就使用无线信号来说,天线1211a可以视为接口1211的一部分。
在一些实施例中,上文描述的组件可以用于实现在对具有已知(或假设)差异的消息解码中使用的一个或多个功能模块。这些功能模块可以包括软件、计算机程序、子例程、库、源代码或由例如处理器运行的任何其他形式的可执行指令。一般而言,每个功能模块可以在硬件中和/或在软件中实现。一个或多个或所有功能模块可以由处理器1212和/或1202可能地与存储装置1213和/或1203合作来实现。处理器1212和/或1202和存储装置1213和/或1203从而可被布置成允许处理器1212和/或1202从存储装置1213和/或1203提取指令并且执行所提取的指令以允许相应功能模块执行本文公开的任何特征或功能。模块可以进一步配置成执行本文未明确描述但其将在本领域内技术人员的了解范围内的其他功能或步骤。
在上文已经参考一些实施例主要描述了本发明性概念的某些方面。然而,如本领域内技术人员容易意识到的,除上面公开的实施例以外的实施例也同样是可能的并且其在本发明性概念的范围之内。相似地,尽管已经论述了多种不同组合,但还未公开所有可能组合。本领域内技术人员将意识到存在其他组合并且它们在本发明性概念的范围内。此外,如本领域内技术人员所理解的,本文公开的实施例如此也可适用于其他标准和通信系统并且来自特定图的联系其他特征公开的任何特征可适用于任何其他图和/或与不同特征组合。
本文已对各种实施例进行了参考。然而,本领域内技术人员将认识到对描述的实施例的许多改动。例如,本文描述的方法实施例通过按某一顺序执行的方法步骤来描述示例方法。然而,被认识到的是,事件的这些次序可按另一个顺序发生。此外,一些方法步骤可以并行执行,即使它们已被描述为依次执行。
同样地,应指出的是,在实施例的描述中,将功能块分成特定单元绝不是限制性的。相反,这些分区仅仅是示例。本文描述的作为一个单元的功能块可以分成两个或以上单元。同样地,本文描述的被实现为两个或以上单元的功能块可以实现为单个单元而不偏离权利要求的范围。
因此,应理解描述的实施例的细节仅仅是为了说明目的而绝不是限制性的。相反,落入权利要求范围内的所有改动旨在被包含于其中。
可适用于一些实施例的一些关键词包括:系统吞吐量、UE、咬尾卷积编码、循环维特比解码器、路径度量、分支度量、软组合、回溯、格子、码字、LTE、主信息块(MIB)、物理广播信道(PBCH)、物理层、机器到机器(M2M)通信、机器型通信(MTC)、低成本MTC(LC-MTC)、MTC增强覆盖(MTC-EC、LC-MTC-EC)。
缩写 解释
ACK 确认
ACS 相加/比较/选择单元
BCCH 广播控制信道
BMU 分支度量单元
CQI 信道质量指示符
CRC 循环冗余校验
CRS 小区特定参考信号
CSI 信道状态信息
CVA 循环维特比算法(对于咬尾代码)
DCI 下行链路控制信息
DL 下行链路
EGF 早期放弃功能
FDD 频分双工
FDMA 频分多址
FFT 快速傅立叶变换
HARQ 混合自动重复请求
IFFT 逆FFT
LC-MTC 低成本MTC装置
LC-MTC-EC 具有增强覆盖的低成本MTC装置
LSB 最低有效位
LTE 长期演进
MBSFN 多播广播单频率网络
MCS 调制和编码方案
MIB 主信息块
MSB 最高有效位
MTC 机器型通信
MTC-EC MTC增强覆盖
NACK 未确认
OFDM 正交频分双工
PBCH 物理广播信道
PCFICH 物理控制格式指示符信道
PDCCH 物理下行链路控制信道
PDSCH 物理下行链路共享信道
PHICH 物理HARQ指示符信道
PMU 路径度量单元
PSS 主同步信道
PUCCH 物理上行链路控制信道
PUSCH 物理上行链路共享信道
QAM 正交振幅调制
QPSK 正交相移键控
RAT 无线电接入技术
RSIG 参考信号(例如CRS)
RV 冗余版本
SC-FDMA 单载波FDMA
SFN 系统帧数
SG 调度授权
SI 系统信息
SIB 系统信息块
SINR 信号对干扰和噪声比
SNR         信号对噪声比
SR 调度请求
SSS 辅同步信号
TA 定时超前
TBU 回溯单元
TDD 时分双工
TTI 传送时间间隔
UCI 上行链路控制信息
UE 用户设备
UL 上行链路
VA 维特比算法
XOR 异或(符号)。

Claims (42)

1.一种对第一消息进行解码的通信装置的方法,所述第一消息和第二消息通过代码来编码以分别产生第一码字和第二码字,其中所述代码表示为状态机,其中所述状态机的状态转变(411,412,413,414,415,416,417,418)具有先前状态(430,431,432,433)和后续状态(440,441,445,446)并且与所述码字的对应段(402)关联,所述方法包括:
接收(711b)如在通信信道上失真的所述第一和第二码字;
假设(615c,716b)所述第一消息与所述第二消息之间的多个差异,所述差异是与所述第二消息的对应符号不同的所述第一消息的一个或多个符号,其中每个假设差异对应于所述第一消息的一部分的假设值;
选择(610c,721b)具有多个初始状态作为关联的先前状态的初始码字段,其中所述初始状态中的每个初始状态与所述假设差异中的对应一个假设差异关联并且由所述第一消息的所述部分(550)的相应假设值唯一地定义;以及
通过对于所接收的第一码字的每个码字段(620c,730b),以所述初始码字段开始来执行如下操作而对所述第一消息进行解码:
-将所接收的第一码字的所述码字段与所接收的第二码字的经变换的码字段进行组合(633c,750b)来产生组合码字段,其中所接收的第二码字的所述码字段基于与对应于第一消息段内容的所述状态转变的所述先前状态关联的所述初始状态的所述假设差异而被变换;
-确定(634c,760b)与所述组合码字段对应于所述第一消息段内容的可能性关联的决策度量;
-基于所述决策度量为所述第一消息选择(640c,655c,660c,780b)所述第一消息段内容或第二消息段内容;以及
-如果选择所述第一消息段内容,则使对应于所述第一消息段内容的所述状态转变的所述后续状态关联于(781b)与所述状态转变的所述先前状态关联的所述初始状态。
2.如权利要求1所述的方法,进一步包括,如果选择所述第二消息段内容,则使对应于所述第二消息段内容的所述状态转变的所述后续状态关联于(781b)与对应于所述第二消息段内容的所述状态转变的所述先前状态关联的所述初始状态。
3.如权利要求1至2中任一项所述的方法,其中将所接收的第一码字的所述码字段与所接收的第二码字的经变换的码字段进行组合包括将所接收的第一码字的所述码字段的每个符号与所接收的第二码字的所述经变换的码字段的对应符号进行软组合。
4.如权利要求1至3中任一项所述的方法,其中所接收的第二码字的所述码字段与所接收的第二码字的所述经变换的码字段按照与对应于所述第一消息段内容的所述状态转变的所述先前状态关联的所述初始状态的所述假设差异而不同。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其中所述第一消息的所述部分(550)的长度大于所述状态机的状态(581,582,583)的长度,所述方法进一步包括:
将所述第一消息的所述部分分成初始状态定义部分和状态机实现部分,其中所述初始状态定义部分的长度等于所述状态机的所述状态的长度;
实例化多个状态机实现,其中所述状态机实现中的每个与所述状态机实现部分的相应值关联;
对所述多个状态机实现中的每个执行所述假设、选择和解码步骤;并且
其中对所述第一消息解码进一步包括选择所述多个状态机实现中的一个来基于所述多个状态机实现中的每个的决策度量来定义所解码的第一消息。
6.如权利要求1至5中任一项所述的方法,其进一步包括通过对所接收的第二码字的每个码字段基于所述决策度量为所述第二消息选择所述第一消息段内容或所述第二消息段内容而对所述第二消息进行解码。
7.如权利要求1至5中任一项所述的方法,其进一步包括通过针对与对应于所解码的第一消息的最终状态关联的所述初始状态的所述假设差异来对所解码的第一消息进行求补,以对所述第二消息进行解码。
8.如权利要求1至7中任一项所述的方法,其中所述符号是位。
9.如权利要求1至8中任一项所述的方法,其中所述代码属于下列代码类别中的至少一个:树码、格子码、卷积码、涡轮码和咬尾码。
10.如权利要求1至9中任一项所述的方法,其中所述解码应用下列解码方法中的至少一个:格子解码、序贯解码、迭代解码、维特比算法、Bahl-Cocke-Jelinek-Raviv—BCJR—算法、Fano算法、堆栈算法、爬行算法、涡轮解码、滑动窗口解码、列表解码。
11.如权利要求1至10中任一项所述的方法,其中所述第一和第二消息是主信息块-MIB-并且其中所述第一和第二码字在不同时间点被接收。
12.如权利要求1至11中任一项所述的方法,其中所述假设差异中的每个包括计数器的不同值。
13.如权利要求1至12中任一项所述的方法,其中所述假设差异中的每个包括不同的系统帧数-SFN。
14.如权利要求1至13中任一项所述的方法,其中所述假设差异中的每个包括由不同信息符号产生的不同循环冗余校验-CRC-符号。
15.如权利要求1至11中任一项所述的方法,其中所述第一和第二消息是主信息块-MIB-其中所述第一和第二码字在不同时间点被接收,并且其中所述假设差异中的每个对应于所述第一消息的假设计数器值并且包括:
代表不同的系统帧数的计数器的增量;以及
由所述计数器增量产生的循环冗余校验-CRC-符号的差异。
16.如权利要求15所述的方法,其中所述第一消息的所述部分的所述假设值是所述假设计数器值并且其中所述增量与所述不同时间点之间的差异关联。
17.如权利要求1至16中任一项所述的方法,其中确定所述决策度量包括对于所述状态机的每个状态转变确定如与以所述组合码字段为条件的所述状态转变的可能性关联的所述决策度量,并且其中对于所述状态机的每个状态转变确定所述决策度量。
18.如权利要求17所述的方法,其中所述决策度量基于所述组合码字的所述码字段与对应于所述状态转变的码字段之间的汉明距离和欧式距离中的一个来被确定。
19.如权利要求18所述的方法,其中所述决策度量是对数似然比。
20.如权利要求17至19中任一项所述的方法,其中所述决策度量通过组合所述状态转变的分支度量与所述状态转变的所述先前状态的路径度量来被确定。
21.一种计算机程序产品,其包括计算机可读介质,所述计算机可读介质在其上具有计算机程序,所述计算机程序包括程序指令,所述计算机程序可被装载到数据处理单元内并且适应于在所述计算机程序由所述数据处理单元运行时促使执行根据权利要求1至20中任一项所述的方法。
22.一种用于适应于对第一消息进行解码的通信装置的解码器(800a,800b),所述第一消息和第二消息通过代码来编码以分别产生第一码字和第二码字,其中所述代码表示为状态机,其中所述状态机的状态转变(411,412,413,414,415,416,417,418)具有先前状态(430,431,432,433)和后续状态(440,441,445,446)并且与所述码字的对应段(402)关联,并且其中接收如在通信信道上失真的所述第一和第二码字,所述解码器包括控制器,所述控制器适应于:
假设所述第一消息与所述第二消息之间的多个差异,所述差异是与所述第二消息的对应符号不同的所述第一消息的一个或多个符号,其中每个假设差异对应于所述第一消息的一部分(550)的假设值;
选择具有多个初始状态作为关联的先前状态的初始码字段,其中所述初始状态中的每个初始状态与所述假设差异中的对应一个假设差异关联并且由所述第一消息的所述部分的相应假设值唯一地定义;以及
通过对于所接收的第一码字的每个码字段,以所述初始码字段开始来执行如下操作而对所述第一消息进行解码:
-将所接收的第一码字的所述码字段与所接收的第二码字的经变换的码字段进行组合来产生组合码字段,其中所接收的第二码字的所述码字段基于与对应于第一消息段内容的所述状态转变的所述先前状态关联的所述初始状态的所述假设差异而被变换;
-确定与所述组合码字段对应于所述第一消息段内容的可能性关联的决策度量;
-基于所述决策度量为所述第一消息选择所述第一消息段内容或第二消息段内容;以及
-如果选择所述第一消息段内容,则使对应于所述第一消息段内容的所述状态转变的所述后续状态关联于与所述状态转变的所述先前状态关联的所述初始状态。
23.如权利要求22所述的解码器,其中所述控制器进一步适应于,如果选择所述第二消息段内容,则使对应于所述第二消息段内容的所述状态转变的所述后续状态关联于与对应于所述第二消息段内容的所述状态转变的所述先前状态关联的所述初始状态。
24.如权利要求22至23中任一项所述的解码器,其中所述控制器进一步适应于将所接收的第一码字的所述码字段与所接收的第二码字的经变换的码字段进行组合,该组合操作通过将所接收的第一码字的所述码字段的每个符号与所接收的第二码字的所述经变换的码字段的对应符号进行软组合来进行。
25.如权利要求22至24中任一项所述的解码器,其中所接收的第二码字的所述码字段与所接收的第二码字的所述经变换的码字段按照与对应于所述第一消息段内容的所述状态转变的所述先前状态关联的所述初始状态的所述假设差异而不同。
26.根据权利要求22至25中任一项所述的解码器,其中所述第一消息的所述部分(550)的长度大于所述状态机的状态(581,582,583)的长度,所述控制器进一步适应于:
将所述第一消息的所述部分分成初始状态定义部分和状态机实现部分,其中所述初始状态定义部分的长度等于所述状态机的所述状态的长度;
实例化多个状态机实现,其中所述状态机实现中的每个与所述状态机实现部分的相应值关联;
对所述多个状态机实现中的每个执行所述假设、选择和解码步骤;并且
其中对所述第一消息解码进一步包括选择所述多个状态机实现中的一个来基于所述多个状态机实现中的每个的决策度量来定义所解码的第一消息。
27.如权利要求22至26中任一项所述的解码器,其中所述控制器进一步适应于通过对所接收的第二码字的每个码字段基于所述决策度量为所述第二消息选择所述第一消息段内容或所述第二消息段内容而对所述第二消息进行解码。
28.如权利要求22至26中任一项所述的解码器,其中所述控制器进一步适应于通过针对与对应于所解码的第一消息的最终状态关联的所述初始状态的所述假设差异来求补所解码的第一消息而对所述第二消息进行解码。
29.如权利要求22至28中任一项所述的解码器,其中所述符号是位。
30.如权利要求22至29中任一项所述的解码器,其中所述代码属于下列代码类别中的至少一个:树码、格子码、卷积码、涡轮码和咬尾码。
31.如权利要求22至30中任一项所述的解码器,其中所述控制器适应于应用下列解码方法中的至少一个:格子解码、序贯解码、迭代解码、维特比算法、Bahl-Cocke-Jelinek-Raviv—BCJR—算法、Fano算法、堆栈算法、爬行算法、涡轮解码、滑动窗口解码、列表解码。
32.如权利要求22至31中任一项所述的解码器,其中所述第一和第二消息是主信息块-MIB-并且其中所述第一和第二码字在不同时间点被接收。
33.如权利要求22至32中任一项所述的解码器,其中所述假设差异中的每个包括计数器的不同值。
34.如权利要求22至33中任一项所述的解码器,其中所述假设差异中的每个包括不同的系统帧数-SFN。
35.如权利要求22至34中任一项所述的解码器,其中所述假设差异中的每个包括由不同的信息符号产生的不同循环冗余校验-CRC-符号。
36.如权利要求22至31中任一项所述的解码器,其中所述第一和第二消息是主信息块-MIB-其中所述第一和第二码字在不同时间点被接收,并且其中所述假设差异中的每个对应于所述第一消息的假设计数器值并且包括:
代表不同的系统帧数的计数器的增量;以及
由所述计数器增量产生的循环冗余校验-CRC-符号的差异。
37.如权利要求36所述的解码器,其中所述第一消息的所述部分的所述假设值是所述假设计数器值并且其中所述增量与所述不同时间点之间的差异关联。
38.如权利要求22至37中任一项所述的解码器,其中所述控制器进一步适应于确定所述决策度量,该确定操作通过对于所述状态机的每个状态转变确定如与以所述组合码字段为条件的所述状态转变的可能性关联的所述决策度量来进行,并且其中所述控制器还适应于对所述状态机的每个状态转变确定所述决策度量。
39.如权利要求38所述的解码器,其中所述控制器适应于基于所述组合码字的所述码字段与对应于所述状态转变的码字段之间的汉明距离和欧式距离中的一个来确定所述决策度量。
40.如权利要求39所述的解码器,其中所述决策度量是对数似然比。
41.如权利要求38至40中任一项所述的解码器,其中所述控制器适应于通过使所述状态转变的分支度量与所述状态转变的所述先前状态的路径度量进行组合来确定所述决策度量。
42.一种通信装置,其包括根据权利要求22至41中任一项的所述解码器。
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