專利名稱：一階段速率匹配的緩沖設(shè)置方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字通信領(lǐng)域，特別是涉及一種數(shù)字通信系統(tǒng)的信道編碼的 一階段速率匹配的緩沖設(shè)置方法。
背景技術(shù)：
數(shù)字通信系統(tǒng)的發(fā)送端通常包括待發(fā)送的碼塊(即信源)、信道編碼器( 一般是Turbo信道編碼器)和調(diào)制器等部分，接收端通常包括解調(diào)器、信 道解碼器( 一般是Turbo信道解碼器)、解碼后得到的碼塊(即信宿)，如 圖l所示。其中，信道編碼器用于給信息比特按照一定的規(guī)則引入冗余信息以便接收端信道譯碼器能夠在一定程度上糾正信息在信道上傳輸時發(fā)生的 誤碼。對于數(shù)字通信系統(tǒng)中常用的Turbo碼來說，其碼率提高是通過對低碼率 的母碼進(jìn)行刪余(puncture)來得到更高碼率的編碼，我們也將這種方法歸 納為速率匹酉己(Rate Matching,或RM)?；旌献詣又貍髡埱?HARQ)是一種數(shù)字通信系統(tǒng)中極其重要的鏈路自 適應(yīng)技術(shù)。接收端對其接收的HARQ數(shù)據(jù)包進(jìn)行譯碼，若譯碼正確則反饋 ACK信號給發(fā)送端，通知其發(fā)送新的HARQ數(shù)據(jù)包；若譯碼失敗則反饋NAK 信號給發(fā)送端，請求發(fā)送端重新發(fā)送HARQ數(shù)據(jù)包。接收端通過對多次重 傳的數(shù)據(jù)包進(jìn)行遞增冗余(Increasing Redundancy,筒稱IR)或Chase合并 譯碼，可以提高其譯碼成功概率，實現(xiàn)鏈路傳輸?shù)母呖煽啃砸?。以上HARQ數(shù)據(jù)包為信道編碼后的比特的一部分。這部分比特由速率 匹配來選取獲得?；谘h(huán)緩沖區(qū)的速率匹配(circular buffer rate matching, CBRM)提供一個生成具有好的性能刪余圖樣的簡單的方法，如圖2所示。 在循環(huán)緩沖速率匹配方法中，每個數(shù)據(jù)流將被各自的分塊交織器重新排列， 被稱為塊內(nèi)交織(sub-block interleaver)，即在單一輸出緩沖器中，將重排后的系統(tǒng)比特放在開始位置，隨后交錯地放置兩個重排的校驗比特數(shù)據(jù)流。對于期望的碼率，可以選擇Nd咖個編碼比特，作為速率匹配的輸入； 循環(huán)緩沖速率匹配的比特選擇從緩沖器的開始點讀出前面的Ndata個比特， 稱為比特選擇。總的來說，被選擇用于傳輸?shù)谋忍乜梢詮木彌_器的任何一個 點開始被讀出來。如果到達(dá)緩沖器的末尾，可以繞到緩沖器的開始位置繼續(xù) 讀數(shù)據(jù)。所以，通過使用簡單的方法可以實現(xiàn)刪余和重復(fù)。對于HARQ操 作，循環(huán)緩沖器具有靈活性和顆粒度的優(yōu)勢。通常，為了筒化硬件實現(xiàn)，塊交織器的列數(shù)固定，行數(shù)隨著交織長度的 改變而改變，因此循環(huán)緩存可以看作一個"R行xC列"的行列緩存，即看 作一個"R行xC列"的虛擬緩存。在HARQ方式下，在循環(huán)緩存中可以指定不同的位置作為每次傳輸 HARQ數(shù)據(jù)包讀取的起點位置。冗余版本的定義即確定了 HARQ數(shù)據(jù)包在 循環(huán)緩存中讀取的多個起點位置，冗余版本取值便確定了本次傳輸HARQ 數(shù)據(jù)包在循環(huán)緩存中讀取的具體起點位置。例如，在3GPP系統(tǒng)中，基于循 環(huán)緩沖速率匹配的HARQ處理過程定義了 4種循環(huán)冗余(RV)版本(RV-0、 1、 2、 3)。每次HARQ重傳的L長的子包是由從冗余版本定義的起點開始， 順時針選取的L個比特組成的。HARQ功能包括兩次速率匹配和一個虛擬IR緩存，第一次速率匹配過 程將輸入比特數(shù)匹配到虛擬IR緩存，虛擬IR緩存由高層配置。如果輸入比 特數(shù)不超過虛擬IR的能力，則不需要被刪掉任何比特，否則需要去掉多余 的比特。第二次速率匹配過程是為了符合信道的要求，將第一次速率匹配后 的比特數(shù)匹配到多個物理信道的總比特數(shù)。有限長度循環(huán)緩存的長度是受限的，其速率匹配是在限制循環(huán)緩存長度 的基礎(chǔ)上，根據(jù)期望的輸出碼率，選擇L個編碼比特，作為循環(huán)緩存速率匹 配的輸出；與非受限的循環(huán)緩存的速率匹配類似，被選擇用于傳輸?shù)谋忍乜?以從循環(huán)緩存中的任何位置開始讀出來。如果達(dá)到循環(huán)緩存的末尾，則可以 繞到循環(huán)緩存的開始位置繼續(xù)讀取數(shù)據(jù)。通常，在有限長度循環(huán)緩存中可以 指定不同的位置作為每次傳輸HARQ數(shù)據(jù)包讀取的起點位置，即制定冗余 版本取值對應(yīng)的HARQ包的起點位置?，F(xiàn)有一階段速率匹配的緩沖設(shè)置方法為(其中， 一階段即指上文提到的第一次速率匹配過程)步驟l,發(fā)送端設(shè)置緩存中每個碼塊的比特數(shù)A^-min<formula>formula see original document page 7</formula>，其中WIR為總緩存比特數(shù)，C為碼塊的個數(shù)，^為信道編碼后的比特數(shù)；發(fā)送端 和接收端只收發(fā)Turbo信道編/解碼器分塊交織器前7VIR比特部分；步驟2,發(fā)送端計算每個碼塊其4個冗余版本rv。， rv,， rv2， 在Ak個比特緩存中的起始點^=及<formula>formula see original document page 7</formula>，其中rv&取值為4個冗余版本號0， 1， 2, 3， R為系統(tǒng)指定的緩沖區(qū)行數(shù)；步驟3，發(fā)送端根據(jù)計算出的在7Vir個比特緩存中的起始點^，以及每 個碼塊的比特數(shù)A^來發(fā)送HARQ包。接收端可以用同樣方式計算&以解碼。在上述方法中，各冗余版本對應(yīng)的HARQ起始點&在循環(huán)緩存中是不 均勻分布的，可能使得在HARQ包重傳過程中，部分碼字出現(xiàn)多次重疊， 而另外一部分碼字則沒有重疊，這樣會導(dǎo)致重傳性能的下降。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就是提出 一種 一 階段速率匹配的緩沖設(shè)置方 法，解決HARQ包重傳過程中，部分碼字出現(xiàn)多次重疊，而另外一部分碼 字則沒有重疊，導(dǎo)致重傳性能的下降的問題。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種一階段速率匹配的緩沖設(shè)置方 法，應(yīng)用于數(shù)字通信系統(tǒng)的發(fā)送端，包括如下步驟(1)發(fā)送端選擇緩存中每個碼塊的比特數(shù)乂6，設(shè)置乂6小于等于可分配給該碼塊的緩存，且為8的最大的公倍數(shù)；其中R為數(shù)字通信系統(tǒng)的發(fā)送端指定的緩沖區(qū)行數(shù)；(2 )發(fā)送端計算每個碼塊其4個冗余版本 在塩個比特緩存中的起始點*。=及87 ，+2,其中n^取值為4個冗余版本號0, 1， 2, 3;(3 )發(fā)送端根據(jù)計算出的在Mr個比特緩存中的起始點A。，以及每個碼 塊的比特數(shù)A^來發(fā)送混合自動重傳請求包。進(jìn)一步地，所述步驟(1)中，發(fā)送端設(shè)置A^-min8及8i C其中WIR為總緩存比特數(shù)，c為碼塊的個數(shù)，《 為信道編碼后的比特數(shù)。8及8IC式進(jìn)一步地，所述步驟(1)中，發(fā)送端設(shè)置i^二min其中Mr為總緩存比特數(shù)，C為碼塊的個數(shù)，i^為信道編碼后的比特數(shù)。進(jìn)一步地，所述步驟(l)中，當(dāng)乂6的最大列數(shù)為96列，最小列數(shù)為 32，使[乂^]取值范圍為40， 48, 56, 64, 72， 80, 88， 96。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供一種一階段速率匹配的緩沖設(shè)置 方法，應(yīng)用于數(shù)字通信系統(tǒng)的發(fā)送端，包括如下步驟,〖《，其中wir(1 )發(fā)送端設(shè)置緩存中每個碼塊的比特數(shù)A^ =min為總緩存比特數(shù)，C為碼塊的個數(shù)，、為信道編碼后的比特數(shù)；(2)發(fā)送端計算每個碼塊其4個冗余版本 rv。， ,rv2, rv3 在w限個比特緩存中的起始點&。=及.28及+ 2,其中n^取值為4個冗余版本號0， 1， 2， 3, R為數(shù)字通信系統(tǒng)的發(fā)送端指定的緩沖區(qū)行數(shù)；(3 )發(fā)送端根據(jù)計算出的在Ak個比特緩存中的起始點& ，以及每個碼 塊的比特數(shù)乂6來發(fā)送混合自動重傳請求包。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供一種一階段速率匹配的緩沖設(shè)置 方法，應(yīng)用于數(shù)字通信系統(tǒng)的發(fā)送端，包括如下步驟(1 )發(fā)送端設(shè)置緩存中每個碼塊的比特數(shù)A^ =min ,《w ,其中^「 、min,〖w為總緩存比特數(shù)，C為碼塊的個數(shù)，i^為信道編碼后的比特數(shù)；(2)發(fā)送端計算每個碼塊其4個冗余版本 在7Vm個比，其中rv,&取值為4個冗余版本號特緩存中的起始點<formula>formula see original document page 9</formula>0, 1， 2， 3, R為數(shù)字通信系統(tǒng)的發(fā)送端指定的緩沖區(qū)行數(shù)；(3 )發(fā)送端根據(jù)計算出的在Ak個比特緩存中的起始點& ，以及每個碼 塊的比特數(shù)乂6來發(fā)送混合自動重傳請求包。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供一種一階段速率匹配的緩沖設(shè)置 方法，應(yīng)用于數(shù)字通信系統(tǒng)的發(fā)送端，包括如下步驟
,其中IR(1 )發(fā)送端設(shè)置緩存中每個碼塊的比特數(shù)<formula>formula see original document page 9</formula>為總緩存比特數(shù)，C為碼塊的個數(shù)，i^為信道編碼后的比特數(shù)； (2)發(fā)送端計算每個碼塊其4個冗余版本特緩存中的起始點^等于^.7.n^取整后乘2再加2，再乘以i ;或者等于^.7.n^.M取整后乘2再加2，再乘以i ;其中rv&取值為4個冗余版本號 48i 0， 1， 2， 3， R為數(shù)字通信系統(tǒng)的發(fā)送端指定的緩沖區(qū)行數(shù)，M為一常數(shù)系 數(shù)；(3 )發(fā)送端根據(jù)計算出的在AT限個比特緩存中的起始點;t。，以及每個碼 塊的比特數(shù)乂6來發(fā)送混合自動重傳請求包。進(jìn)一步地，所述步驟(2)中的取整操作為下述取整操作之一上取整、下取整、四舍五入取整。本發(fā)明通過選取合適的HARQ包的緩存中每個碼塊的大小或者通過設(shè) 置合適的HARQ起始點，可以使得RV的位置分布盡量均勻，從而能夠改 進(jìn)HARQ的性能。


圖l是數(shù)字通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖;圖2是循環(huán)緩沖速率匹配的結(jié)構(gòu)； 圖3是本發(fā)明實施例一的流程示意圖； 圖4是本發(fā)明實施例二的流程示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。本發(fā)明提出的循環(huán)緩沖速率匹配輸入和Rel-6速率匹配輸入相同，其中 包括Turbo編碼產(chǎn)生的比特流，輸出碼率為1/3 Turbo編碼分為三個數(shù)據(jù)流， 對應(yīng)系統(tǒng)比特流和兩個奇偶校驗的比特流。兩個分量巻積編碼的每一個產(chǎn)生 一個校驗比特流，12個尾比特均勻地分布在三個數(shù)據(jù)流上。K比特信息送 到Turbo編碼，產(chǎn)生三個數(shù)據(jù)流的長度都是K， =K+4。實施例一如圖3所示，本發(fā)明實施例一通過選取合適的HARQ包的每個碼塊的 比特數(shù)大小，使得RV的位置分布盡量均勻，包括如下步驟步驟301,發(fā)送端選擇緩存中每個碼塊的比特數(shù)i^，設(shè)置l小于等于可分配給該碼塊的緩存，且為8的最大的公倍數(shù)；其中R為數(shù)字通^系統(tǒng)的發(fā)送端指定的緩沖區(qū)行數(shù);其中可以 i殳定 iVc6 = minTV，〖M或者7Vc6 = min8.及，《M為信道編碼后的比特數(shù);,其中Wm為總緩存比特數(shù)，C為碼塊的個數(shù)，&IR步驟302，發(fā)送端計算每個碼塊其4個冗余版本rv。， ，rv2， 在A/1,其中取值為4個冗余版「、及.2-乂8及本號0， 1, 2, 3;步驟303,發(fā)送端根據(jù)計算出的在A^個比特緩存中的起始點yt。，以及每個碼塊的比特數(shù)Ncb來發(fā)送HARQ包。 接收端可以用同樣方式計算&以解碼。以一個應(yīng)用實例來說，~所需要的列數(shù)<formula>formula see original document page 11</formula>在一組離散的整數(shù)中選取。特別地，當(dāng)乂6的最大列數(shù)為96列，最小列數(shù)為32，可以使得<formula>formula see original document page 11</formula>取 值范圍為40, 48， 56, 64， 72， 80, 88, 96。 實施例二如圖4所示，本發(fā)明實施例二通過設(shè)置合適的HARQ起始點，使得RV 的位置分布盡量均勻，包括如下步驟c,其步驟401,發(fā)送端設(shè)置緩存中每個碼塊的比特數(shù)乂<formula>formula see original document page 11</formula>中iVIR為總緩存比特數(shù)，C為碼塊的個數(shù)，i^為信道編碼后的比特數(shù)；步驟402,發(fā)送端計算每個碼塊其4個冗余版本rv。， rv,, rv2, "3在iViR個比特緩存中的起始點<formula>formula see original document page 11</formula>或者，<formula>formula see original document page 11</formula>，其中n^取值為4個冗余版本號0， 1, 2, 3， R為數(shù)字通信系統(tǒng)的發(fā)送端指定的緩沖區(qū)行數(shù)；步驟403，發(fā)送端根據(jù)計算出的在Ak個比特緩存中的起始點^，以及 每個碼塊的比特ltA^來發(fā)送HARQ包。 接收端可以用同樣方式計算&以解碼。另外，為了僅保持RVO到l, RV1到2， RV2到3的距離盡量均勻，在以上實施例的步驟402中，可以設(shè)置<formula>formula see original document page 11</formula>,其他內(nèi)容保持不變。這樣在保持性能的同時，使得 更靠近循環(huán)緩沖的末尾從而可以 巻繞到更多的系統(tǒng)比特。更進(jìn)一步，上述公式中(上一段)<formula>formula see original document page 11</formula>的「1操作還可以替換為四舍五入，L」等取整操作。公式中的
個指定的常數(shù)系數(shù)以保證RV3延伸到特定位置。
本發(fā)明還可以推廣到參數(shù)取值為其他的情況，如RV的不是4個，而是 8或12個等等。其原則仍為，選擇特定的A^或&使得全部或部分RV的分 布盡量均勻，從而達(dá)到最好的HARQ性能。
當(dāng)然，本發(fā)明還可有其他多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的 形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種一階段速率匹配的緩沖設(shè)置方法，應(yīng)用于數(shù)字通信系統(tǒng)的發(fā)送端，包括如下步驟(1)發(fā)送端選擇緩存中每個碼塊的比特數(shù)Ncb，設(shè)置Ncb小于等于可分配給該碼塊的緩存，且為8的最大的公倍數(shù)；其中R為數(shù)字通信系統(tǒng)的發(fā)送端指定的緩沖區(qū)行數(shù)；(2)發(fā)送端計算每個碼塊其4個冗余版本rv0，rv1，rv2，rv3，在NIR個比特緩存中的起始點其中rvidx取值為4個冗余版本號0，1，2，3；(3)發(fā)送端根據(jù)計算出的在NIR個比特緩存中的起始點k0，以及每個碼塊的比特數(shù)Ncb來發(fā)送混合自動重傳請求包。
2、如權(quán)利要求1所述的緩沖設(shè)置方法，其特征在于，所述步驟(1)中，發(fā)送端設(shè)置<formula>formula see original document page 2</formula>，其中Mr為總緩存比特數(shù)，C為碼8IC塊的個數(shù)，i^為信道編碼后的比特數(shù)。
3、如權(quán)利要求1所述的緩沖設(shè)置方法，其特征在于，所述步驟(1)中，〃,'發(fā)送端i殳置<formula>formula see original document page 0</formula>,其中iVni為總緩存比特數(shù)，C為碼塊的個數(shù)，i^為信道編碼后的比特數(shù)。
4、如權(quán)利要求1所述的緩沖設(shè)置方法，其特征在于，所述步驟(1 )中，當(dāng)乂6的最大列數(shù)為96列，最小列數(shù)為32,使 56, 64， 72, 80, 88, 96。c6/取值范圍為40, 48,
5、 一種一階段速率匹配的緩沖設(shè)置方法，應(yīng)用于數(shù)字通信系統(tǒng)的發(fā)送 端，包括如下步驟(1 )發(fā)送端設(shè)置緩存中每個碼塊的比特數(shù)<formula>formula see original document page 0</formula>，其中iVm為總緩存比特數(shù)，C為碼塊的個數(shù)，、為信道編碼后的比特數(shù);(2)發(fā)送端計算每個碼塊其4個冗余版本rv。， rv" rv" rv3 在7V限個比特緩存中的起始點 =及.<formula>formula see original document page 3</formula>,其中rv&取值為4個冗余版本號0, 1, 2, 3， R為數(shù)字通信系統(tǒng)的發(fā)送端指定的緩沖區(qū)行數(shù)；(3 )發(fā)送端根據(jù)計算出的在A^個比特緩存中的起始點)t。，以及每個碼 塊的比特數(shù)i^來發(fā)送混合自動重傳請求包。
6、 一種一階段速率匹配的緩沖設(shè)置方法，應(yīng)用于數(shù)字通信系統(tǒng)的發(fā)送 端，包括如下步驟,其中<formula>formula see original document page 3</formula>(1 )發(fā)送端設(shè)置緩存中每個碼塊的比特數(shù)A^ =min為總緩存比特數(shù)，C為碼塊的個數(shù)，i^為信道編碼后的比特數(shù)；(2)發(fā)送端計算每個碼塊其4個冗余版本 在A/jr個比特緩存中的起始點^=及<formula>formula see original document page 3</formula>,其中rv&取值為4個冗余版本號0, 1, 2, 3， R為數(shù)字通信系統(tǒng)的發(fā)送端指定的緩沖區(qū)行數(shù)；(3 )發(fā)送端根據(jù)計算出的在Mr個比特緩存中的起始點it。，以及每個碼 塊的比特數(shù)iV^來發(fā)送混合自動重傳請求包。
7、 一種一階段速率匹配的緩沖設(shè)置方法，應(yīng)用于數(shù)字通信系統(tǒng)的發(fā)送 端，包括如下步驟C人，其中Mir(1 )發(fā)送端設(shè)置緩存中每個碼塊的比特數(shù)乂6 =min為總緩存比特數(shù)，C為碼塊的個數(shù)，i^為信道編碼后的比特數(shù)；(2)發(fā)送端計算每個碼塊其4個冗余版本 在Ak個比特緩存中的起始點/t。等于&.7.n^取整后乘2再加2，再乘以i ;或者等于<formula>formula see original document page 3</formula>;n^.M取整后乘2再加2，再乘以及；其中n^取值為4個冗余版本號0, 1， 2, 3， R為數(shù)字通信系統(tǒng)的發(fā)送端指定的緩沖區(qū)行數(shù)，M為一常數(shù)系 數(shù)；(3 )發(fā)送端根據(jù)計算出的在iV!r個比特緩存中的起始點/t。，以及每個碼塊的比特數(shù)乂6來發(fā)送混合自動重傳請求包。
8、如權(quán)利要求7所述的緩沖設(shè)置方法，其特征在于，所述步驟(2)中 的取整操作為下述取整操作之一 上取整、下取整、四舍五入取整。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種一階段速率匹配的緩沖設(shè)置方法，應(yīng)用于數(shù)字通信系統(tǒng)的發(fā)送端，包括選擇緩存中每個碼塊的比特數(shù)N_cb，設(shè)置N_cb小于等于可分配給該碼塊的緩存，且式(Ⅰ)為8的最大的公倍數(shù)；其中R為數(shù)字通信系統(tǒng)的發(fā)送端指定的緩沖區(qū)行數(shù)；計算每個碼塊其4個冗余版本rv₀，rv₁，rv₂，rv₃在N_IR個比特緩存中的起始點式(Ⅱ)，其中rv_idx取值為4個冗余版本號0，1，2，3；根據(jù)計算出的在N_IR個比特緩存中的起始點k₀，以及每個碼塊的比特數(shù)N_cb來發(fā)送混合自動重傳請求包。本發(fā)明可以使得RV的位置分布盡量均勻，從而能夠改進(jìn)混合自動重傳請求的性能。
文檔編號H04L1/18GK101217352SQ20081000185
公開日2008年7月9日 申請日期2008年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月11日
發(fā)明者左志松, 俊 徐 申請人:中興通訊股份有限公司