CN1578161A - 用于迭代数据处理方法的停止准则 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种通过数据处理模块把具有多个数据比特的输入数据组变换成具有相同的数目的数据比特的输出数据组的数据处理方法，数据处理模块适于在一次数据处理迭代中把包含该数目的数据比特的第一数据组变换成包含该数目的数据比特的第二数据组，数据处理方法包括以下步骤：把输入数据组作为第一数据组输入到数据处理模块；通过数据处理模块执行数据处理迭代，以提供第二数据组；以及如果同一次数据处理迭代的第一和第二数据组是相同的，则输出第二数据组作为输出数据组，否则输入第二数据组作为用于接连的数据处理迭代的第一数据组。

Description

用于迭代数据处理方法的停止准则
技术领域
本发明总体上涉及数据处理领域，以及更具体地说，但不限于，涉及尤其用于蜂窝移动通信的涡轮码译码。
本发明基于优先权申请EP 03291767.6，其在此引入作为参考。
背景技术
涡轮码是在1993年引入的(C.Berrou，A.Glavieux，和P.Thitimajshima在1993年的IEEE Int.Conf.on Communications的第1064-1070页上发表的”Near Shannon limit error-correcting coding anddecoding：Turbo codes”)并已成为通信与编码界重要的课题之一，因为它的性能接近于理论极限。至于涡轮码的应用，已决定在第三代W-CDMA系统中要使用涡轮码。
在各种变量中间，数据输入(软输入)的字长度和非固有信息是特别重要的。涡轮码译码器固有地具有在两个组成译码器之间的长的交织器，以及对于存储数据输入和非固有信息所需要的存储器量取决于交织器长度和这两个变量的字长度。
功率消耗是便携式无线应用中另一个关心的问题。当译码器在高的信号噪声比(SNR)下工作时，不需要许多次迭代就能达到目标误比特率(BER)，因此有可能在几次迭代后停止工作，导致低功率消耗。在现有技术中提出了几个停止准则：A.G Burr在2001年8月的IEE Electronicsand Communications Engineering Journal第13卷第4号第155-165页发表的“Turbo-codes：the ultimate error control codes？”；Schurgers，C.，van der Perre，L.，Engels，M.，和de Man，H.在Proc.ISSSE’98，1998 URSIInt.Symposium on Signals，Systems and Electronics的第107-111页发表的“Adaptive turbo decoding for indoor wireless communication”；J.YiS.Hong和W.E.Stark在1998年IEEE Workshop on Signal ProcessingSystems，Design and Implementation上发表的“VLSI Design andImplementation of Low-Complexity Adaptive TURBO-code Encoder andDecoder for Wireless Mobile Communication Application”；P.Robertson在1994年Globcom Conference第1298-1303页上发表的“Illuminating thestructure of code and decoder of parallel concatenated recursive systematic(turbo)codes”；E.Offer J.Hagenauer和L.Papke在IEEE Trans.OnInformation Theory第429-445页发表的”Iterative decoding of binaryblock and convolutional codes”。
涡轮码译码器包含两个递归的系统卷积(RSC)编码器，以及在这两个编码器之间的随机交织器。涡轮码译码器包含与两个RSC编码器有关的两个SISO(软输入软输出)译码器，以及在这两个译码器之间的交织器。SISO译码器生成软输出，它表示输出如何可靠。最大事后(MAP)算法或软输出Viterbi算法(SOVA)可被使用于组成译码器。
提供停止准则的一个现有技术方法是以固定次数的迭代执行涡轮码译码。迭代的次数可被选择成满足给定的长期译码性能要求。尤其在典型地用于移动无线电的动态信道的情形下，这意味着，在高的信号噪声比下接收的帧对于无差错译码只需要几次迭代，但用对于具有低的SIR的帧所需要的高次数的迭代来处理。这意味着，许多迭代是“浪费的”，因为对于已经无差错的信号还在进行迭代。这样，在典型的环境下执行多达70％或更多的不必要的迭代。
另一个现有技术方法是基于复杂的迭代内部度量估计的收敛检测，以及把它与给定的阈值进行比较。这个方法的缺点在于，它在度量估计的选择、实施和性能方面的复杂性。另一个缺点是阈值必须通过仿真仔细地确定。如果用于停止准则的阈值太高，则仍旧有许多迭代是浪费的，如果阈值太低，则译码性能被恶化。
在其他迭代数据处理操作方面，诸如提供信道的脉冲响应估计的迭代信道估计和其他迭代数据处理与数字信号处理方法，存在类似的问题。
发明内容
本发明提供一种通过数据处理模块把具有多个数据比特的输入数据组变换成具有相同的数目的数据比特的输出数据组的数据处理方法，数据处理模块适于在一次数据处理迭代中把包含该数目的数据比特的第一数据组变换成包含该数目的数据比特的第二数据组，该数据处理方法包括以下步骤：把输入数据组作为第一数据组输入到数据处理模块；通过数据处理模块执行数据处理迭代，以提供第二数据组；以及如果同一个数据处理迭代的第一和第二数据组是相同的，则输出第二数据组作为输出数据组，否则输入第二数据组作为用于接连的数据处理迭代的第一数据组。
本发明还提供一种通过数据处理模块把包含多个数据比特的输入数据组变换成包含相同的数目的数据比特的输出数据组的计算机程序产品，数据处理模块适于在一次数据处理迭代中把包含该数目的数据比特的第一数据组变换成包含该数目的数据比特的第二数据组，该计算机程序产品包括用于执行以下步骤的程序装置：把输入数据组作为第一数据组输入到数据处理模块；通过数据处理模块执行数据处理迭代，以提供第二数据组；以及如果同一个数据处理迭代的第一和第二数据组是相同的，则输出第二数据组作为输出数据组，否则输入第二数据组作为用于接连的数据处理迭代的第一数据组。
本发明的另一个目的是提供一种用于把包含多个数据比特的输入数据组变换成包含相同的数目的数据比特的输出数据组的数据处理系统，包括：数据处理模块，数据处理模块适于在一次数据处理迭代中把包含该数目的数据比特的第一数据组变换成包含该数目的数据比特的第二数据组；第一和第二存储装置，用于存储第一和第二数据组；以及用于比较第一和第二数据组的装置，用于比较第一和第二数据组的装置适于当同一次迭代的第一和第二数据组是相同时，停止迭代数据处理。
而且，本发明提供一种蜂窝移动通信网络的基站，包括：用于接收码块的天线装置；用于涡轮码译码该码块的装置，用于涡轮码译码该码块的装置适于在一次涡轮码译码迭代中把包含多个数据比特的第一码块变换成包含同一数目的数据比特的第二码块；用于存储第一和第二码块的第一和第二装置；以及用于比较同一次迭代的第一和第二码块，以提供用于涡轮码译码的停止准则的装置。
按照本发明的优选实施例，顺序执行一次数据处理迭代的第一和第二数据组的比较。这具有优点：当检测到各个数据比特序列中的第一差异比特时，比较过程可停止。
按照本发明的优选实施例，在每次迭代中，执行涡轮码译码处理步骤。在本例中，在每次迭代后比较所谓的硬比特或系统比特，以便测试停止准则。当满足停止准则时，系统输出比特被转发到接收机，诸如蜂窝移动数字通信网的基站，的下一个模块。
本发明的一个特定的优点在于，迭代译码过程以提高的效率被执行，避免不必要的迭代而不会造成译码性能恶化。本发明的再一个优点在于，本发明的实施方案很容易实施以及不需要阈值调整。另一个现有的迭代处理模块，诸如现有的涡轮码译码器迭代算法，可被重新使用而不需要改变。本发明的另一个优点在于，本发明不包括或不需要循环冗余检验(CRC)估计。
应当注意，本发明并不限于涡轮码译码或其他译码算法，但它可应用于其他数据处理领域，诸如用于传输信道的脉冲响应的估计的迭代信道估计。
附图说明
现在通过参考附图更详细地描述本发明的以下的优选实施例，其中：
图1是数据处理系统的方框图，
图2显示用于操作图1的数据处理系统的流程图，
图3显示一个数据处理迭代的输入和输出数据组的顺序比较，
图4是涡轮码译码器的方框图，
图5表示显示图4的涡轮码译码器的操作的流程图。
具体实施方式
图1显示数据处理系统100，它具有在处理器106上运行的程序模块102和程序模块104。当程序模块102被调用时，它执行数据处理迭代的顺序。程序模块104用来比较具有相同数目的数据比特的两个数据组。
数据处理系统100具有存储区108，用于存储一个完整数据组，以及还具有存储区110，用于存储另一个完整数据组。
在操作时，输入数据组D0 112被输入到数据处理系统100。输入数据组D0具有多个M数据比特。例如，输入数据组是一个M数据比特的序列。
输入数据组D0被输入到程序模块102和存储区108，以便保留原始的输入数据组D0。
由程序模块102执行的数据处理迭代的结果是输入数据组D0变换成被存储在存储区110中的数据组D1。在完成第一次迭代后，程序模块104比较被存储在存储区108中的数据组D0和被存储在存储区110中的数据组D1。
当数据组D0和D1是相同时，这意味着，用于迭代的停止准则被满足；否则，由程序模块102使用前一次迭代的输出数据，即，数据组D1，作为接连的迭代的输入数据，进行接连的迭代。在N次迭代后，程序模块104可以确定，数据组Di-1和Di是相同的，这样，迭代数据处理被停止，以及数据组DN作为输出数据组114被输出。
图2显示相应的流程图。在步骤200，数据组D0被输入到数据处理系统。在步骤202，数据组D0被存储，用于以后与变换的数据组进行比较。
在步骤204，下标i被初始化，即，i＝1。
在步骤206，执行一次数据处理迭代，以便把数据组Di-1变换成数据组Di。在步骤208，存储得到的数据组Di。重要的是应当注意，在步骤208的数据组Di的存储并不重写数据组Di-1。
在步骤210，确定数据组Di-1和数据组Di是否相同。如果这两个数据组不相同，则至少需要另一次迭代，以及在控制回到步骤206之前，在步骤212给下标i加1。如果相反，用于迭代数据处理的停止准则被满足，在步骤214，数据组Di被输出。
优选地，在步骤210执行的比较操作被顺序地执行。这被显示于图3。
图3作为例子显示具有M个数据比特B1，B2，...BM的数据组Di-1。数据组Di-1通过一次数据处理迭代被变换成数据组Di，正如上面参照图1和2描述的。这样，数据组Di-1的数据比特B1，B2，...BM被变换成数据组Di的相同数目的M个数据比特B’1，B’2，...B’M。
数据组Di-1和Di的比较从各个序列的第一比特开始，即，数据比特B1和B’1。当这两个数据比特相同时，比较序列的接连的数据比特，即，数据比特B2和B’2，等等。
例如，当数据比特Bx和B’x进行比较时，确定这两个数据比特是不同的。在这种情况下，比较过程停止，以及各个数据比特序列的其余部分不再进行比较，因为已经检测到差异。在这种情况下，使用数据组Di作为输入数据组开始下一次迭代。
图4显示涡轮码译码器400的方框图，它具有用于执行程序模块402和404的处理器406。程序模块402可以是现有技术涡轮码译码器算法的实施方案。程序模块404提供与图1的数据组比较器104类似的数据组比较器。
此外，涡轮码译码器400具有存储区408和410，用于分别存储码块Di-1和Di。
在操作时，涡轮码译码器400接收数据组412，该数据组包含码块D0的所谓的系统比特。另外，涡轮码译码器400接收用于系统比特数据组412的奇偶校验比特数据组414和416，其包含码块D0的输入奇偶校验比特P1和输入奇偶校验比特P2。
在任选的硬比特检测后输入数据组412被存储在存储区408。而且，系统比特数据组412和奇偶校验比特数据组414，416被输入到程序模块402，以便执行一次涡轮码译码迭代。这样，码块D0被变换成码块D1以及被存储在存储区410。
对于下一次迭代，存储区410的码块D1被用作为用于程序模块402的输入数据组，以及码块D1的变换的结果，即码块D2，被存储在存储区408，等等。
在迭代之间，程序模块404比较被存储在存储区408和410中的码块。当这两个码块相同时，停止准则被满足以及具有最高下标i的以前的迭代的结果作为译码的输出数据组418被输出。
图5显示用于按照本发明的执行涡轮码译码的实施例的流程图。
在步骤500，迭代译码从输入码块连同它的相应的奇偶校验信息开始。在步骤502，存储被包含在码块中的系统比特的硬比特值。在步骤504，执行一次涡轮码译码迭代。在步骤506，检验是否达到预定的最大迭代次数。如果是这种情形，则控制进到步骤512，以及输出在步骤502所存储的系统比特。
如果是相反的情形，则把由在步骤504执行的迭代所提供的新的系统比特的硬比特值与先前在步骤502存储的系统比特进行比较。
在步骤510，确定由步骤504的迭代所提供的新的系统比特与先前在步骤502存储的系统比特是否在至少一个比特位置上不同。如果是这样的情形，控制回到步骤502，这时，步骤504的迭代的新的系统比特被保存用于以后参考。
如果是相反的情形，则停止准则被满足，以及控制进到步骤512。
应当注意，步骤506对于本发明的原理不是重要的。步骤506是安全机制，它防止在输入数据组受损使得迭代译码不能收敛的情形下无穷的循环。
例如，按照图5的原理工作的涡轮码译码器可被使用于诸如GSM或UMTS网络的无线蜂窝移动通信网的基站的实施方案。在UMTS网络的情形下，基站也被称为节点B。
标号列表
100数据处理系统
102程序模块
104程序模块
106处理器
108存储区
110存储区
112输入数据组
114输出数据组
400涡轮码译码器
402程序模块
404程序模块
406处理器
408存储区
410存储区
412系统比特数据组
414奇偶校验比特数据组
416奇偶校验比特数据组
418输出数据组

Claims (10)

1.一种通过数据处理模块把具有多个数据比特的输入数据组变换成具有相同的数目的数据比特的输出数据组的数据处理方法，该数据处理模块适于在一次数据处理迭代中把包含该数目的数据比特的第一数据组变换成包含该数目的数据比特的第二数据组，该数据处理方法包括以下步骤：
把输入数据组作为第一数据组输入到数据处理模块；
通过数据处理模块执行数据处理迭代，以提供第二数据组；
如果同一次数据处理迭代的第一和第二数据组是相同的，则输出第二数据组作为输出数据组，否则输入第二数据组作为用于接连的数据处理迭代的第一数据组。
2.权利要求1的方法，还包括：执行同一次迭代的第一和第二数据组的数据比特的顺序比较，以及如果识别出同一期间的第一和第二数据组的单个差异的数据比特，则停止顺序比较。
3.权利要求1的方法，该数据处理迭代是涡轮码译码迭代。
4.权利要求3的方法，该输入数据组包含码块的系统比特，以及还包含输入码块的第一和第二奇偶校验比特块。
5.权利要求1的方法，如果达到预定的最大的迭代次数，则把由以前的数据处理迭代提供的第二数据组作为输出数据组输出。
6.一种计算机程序产品，用于通过数据处理模块把包含多个数据比特的输入数据组变换成具有相同数目的数据比特的输出数据组，该数据处理模块适于在一次数据处理迭代中把包含该数目的数据比特的第一数据组变换成包含该数目的数据比特的第二数据组，该计算机程序产品包括用于执行以下步骤的程序装置：
把输入数据组作为第一数据组输入到数据处理模块；
通过数据处理模块执行数据处理迭代以提供第二数据组；以及
如果同一次数据处理迭代的第一和第二数据组是相同的，则输出第二数据组作为输出数据组，否则输入第二数据组作为用于接连的数据处理迭代的第一数据组。
7.权利要求6的计算机程序产品，该数据处理模块适于执行涡轮码译码迭代，输入数据组是包含系统比特的码块。
8.一种用于把包含多个数据比特的输入数据组变换成包含相同的数目的数据比特的输出数据组的数据处理系统，包括：
数据处理模块，适于在一次数据处理迭代中把包含该数目的数据比特的第一数据组变换成包含该数目的数据比特的第二数据组；
第一和第二存储装置，用于存储第一和第二数据组；
用于比较第一和第二数据组的装置，用于比较第一和第二数据组的装置适于当同一次迭代的第一和第二数据组是相同的时，停止迭代数据处理。
9.权利要求8的数据处理系统，该数据处理模块适于执行涡轮码译码迭代。
10.一种蜂窝移动通信网的基站，包括：
用于接收码块的天线装置；
用于涡轮码译码该码块的装置，用于涡轮码译码该码块的装置适于在一次涡轮码译码迭代中把包含多个数据比特的第一码块变换成包含同一数目的数据比特的第二码块；
用于存储第一和第二码块的第一和第二装置；
用于比较同一次迭代的第一和第二码块以提供用于涡轮码译码的停止准则的装置。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7917830B2 (en) * 2007-09-28 2011-03-29 Via Technologies, Inc. Turbo decoder and iteration stopping method thereof
KR20110011223A (ko) * 2009-07-28 2011-02-08 (주)네스랩 저전력 터보복호기의 조기정지 시스템 및 방법
US8661326B1 (en) * 2010-08-04 2014-02-25 Marvell International Ltd. Non-binary LDPC code decoding early termination
US8984377B2 (en) 2011-04-19 2015-03-17 National Kaohsiung First University Of Science And Technology Stopping methods for iterative signal processing
JP2019149589A (ja) * 2016-07-08 2019-09-05 シャープ株式会社 基地局装置、端末装置、通信方法、および、集積回路

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6292918B1 (en) * 1998-11-05 2001-09-18 Qualcomm Incorporated Efficient iterative decoding
US6956912B2 (en) * 2000-11-14 2005-10-18 David Bass Turbo decoder with circular redundancy code signature comparison

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