速率匹配方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种速率匹配方法和装置，该方法包括：对信息比特序列进行编码和交织得到长度为Ｌ的母码码字，其中，母码码字包括系统比特部分和校验比特部分；在首次传输ＨＡＲＱ子包的情况下，从母码码字中的预定位置起选择前Ｌ１个比特组成首次传输的ＨＡＲＱ子包，其中，Ｌ１为首次传输的ＨＡＲＱ子包的预定长度；在第二次传输ＨＡＲＱ子包的情况下，从的长度为Ｌ的母码码字中选择最后Ｌ２个比特组成第二次传输的ＨＡＲＱ子包，其中，Ｌ２为第二次传输的ＨＡＲＱ子包的预定长度。借助于本发明专利技术，通过子包在母码中改变比特的选择方式，能够最大程度的避免相关技术中出现的重叠现象，并且可以最大程度的覆盖整个母码数据，增强了ＨＡＲＱ多次重传链路的性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信领域，并且特别地，涉及一种速率匹配方法和装置。
技术介绍
数字通信系统是目前非常常用的通信系统。图1示出了通常情况下数字通信系统 的结构。如图l所示，通常，数字通信系统由发射端、信道和接收端组成，其中，发射端通常 包括信源、信源编码器、信道编码器和调制器等部分，接收端通常包括解调器、信道译码器、 信源译码器和信宿，发射端与接收端之间存在信道(或存储介质)，并且信道中存在噪声 源。 在数字通信系统中，信道编码链路(包括信道编译码、调制解调等)是整个数字通信物理层的最关键技术，其决定了数字通信系统底层传输的有效性和可靠性。 下面将详细描述信道编码链路部分中的信道编译码、调制解调等部分的功能。 信道编码(Cha皿el Coding)的目的是抗击传输过程中各种各样的噪声和干扰。通常，通过人为地增加冗余信息，能够使得系统具有自动纠正差错的能力，从而保证数字传输的可靠性。Turbo码是目前公认的最优的前向纠错编码之一，在众多标准协议中被广泛采用作为数据业务传输的信道编码解决方案，而且随着译码迭代次数的增加，其译码纠错性能将会被不断完善。目前常用的Turbo码包括二进制Turbo码和CTC码(双二进制Turbo码)。其中前者被应用于3GPP长期演进(LTE)标准协议中，而后者被应用于IEEE802. 16e标准协议中。 速率匹配(Rate Matching)处理是信道编码后的一项非常关键的技术，其目的是对信道编码后的码字比特进行由算法控制的重复或打孔，以保证速率匹配后的数据比特长度与所分配的物理信道资源相匹配。目前，速率匹配算法主要有以下两种3GPP R6速率匹配算法和循环缓存速率匹配(Circular Buffer Rate Matching, CBRM)算法。 其中，循环缓存速率匹配算法能够生成删余图样性能优秀的简单算法，在3GPP2的系列标准、IEEE802. 16e标准和3GPP LTE等多数通信系统中都采用这种速率匹配算法。 在循环缓存速率匹配算法中，在码率为1/3的情况下，Turbo编码输出的码字比特经比特分离后会分离出三个数据比特流系统比特流、第一校验比特流和第二校验比特流。上述三个数据比特流各自进行分块交织器重新排列，该处理过程通常被称为块内交织。然后，在输出缓存器中，将重排后的系统比特放在开始位置，随后交错地放置两个重排的校验比特流，被称为块间交织。 并且，在该处理过程中，可以根据期望的输出码率选择Ndata个编码比特作为 循环缓存速率匹配的输出；循环缓存速率匹配从输出缓存器中某个指定的开始位置读出 Ndata个编码比特，被称为比特选择。总的来说，被选择用于传输的比特可以从缓存器中的 任何位置读出来。当读取循环缓存区的最后一个比特后，其下一个比特数据即为循环缓存 区的首个比特数据。所以，通过简单的方法便可实现基于循环缓存的速率匹配(删余或重 复)。对于下面将要描述的混合自动请求重传(HARQ)操作，循环缓存还具有灵活性和颗粒度的优势。 HARQ是一种数字通信系统中极其重要的链路自适应技术。该技术的功能是接收 端对其接收的HARQ数据包进行译码，若译码正确则反馈ACK信号给发送端，通知其发送新 的HARQ数据包；若译码失败则反馈NACK信号给发送端，请求发送端重新发送HARQ数据包。 接收端通过对多次重传的数据包进行IR或Chase合并译码，可以提高其译码成功概率，实 现对链路传输的高可靠性要求。 在混合自动请求重传(HARQ)方式下，在循环缓存中可以指定不同的位置作为每 次传输HARQ数据包读取的起点位置。冗余版本(Redundancy Version,简称RV)的定义即 确定了HARQ数据包在循环缓存中读取的多个起点位置，冗余版本的取值便确定了本次传 输HARQ数据包在循环缓存中读取的具体起点位置。 例如，在LTE中，冗余版本定义了在循环缓存的起点，用于选择一段码字生成当前 的HARQ包。如果RV数目为4，则冗余版本以0、 1、2和3从左到右的顺序在循环缓存中均 匀地标示了四个位置。更加具体的描述可以参照LTE的虚拟循环缓存速率匹配的提案和标 准，本文中对此不再详述。 HARQ包指示符(HARQ subpacket identifier,简称为SPID)目前被应用于 IEEE802. 16e标准中，它与冗余版本RV的作用在本质上是相同的，即，都可用来确定子包数 据在循环缓存区中的具体位置。 在IEEE802. 16e系统中，HARQ子包指示符与HARQ数据包长度共同定义了 HARQ子 包数据在循环缓存区中的起始位置和长度，以便在循环缓存区中选择一段码字来生成当前 的HARQ子包。 其中，SPID的取值范围是{00，01，10，11}。首次传输的SPID值一定为OO，其他重 传时的SPID取值则可任意的或按一定顺序的在其范围内进行选择。也就是说，在多次传输 时，可能重复使用某一个SPID值，或者也可以不使用某一个SPID值。 在HARQ机制下，基于同一个母码的数据下可能产生多个HARQ子包。当两个或者 多个HARQ子包读取母码中相同位置比特时，就发生了重叠(Overl即ping)现象。为了提高 系统性能，应该尽量避免重叠现象，并覆盖更多的母码数据。 图2是在IEEE802. 16e标准、1/3码率、采用CTC编码的情况下的速率匹配过程 示意图。其中，重传的处理过程涉及到对S信息位、PI校验区和P2校验区的块内交织，在 图2所示的处理过程中，进行了四次重传，即，传输了四个子包，具体地，第一次重传的第一 个子包(Fl = 0&L1)与第二次重传的第二个子包(F2&L2)出现了重叠现象，同时还存在没 有被覆盖到的母码码字，在第二次重传之后还传输了第三个子包(F3&L3)和第四个子包 (F4&L4)。 由于在自适应HARQ传输模式中，每个HARQ子包的长度和调制阶数的值都与HARQ 子包的子信道数的取值有关。而由于每次传输的子包子信道数可能受多种因素影响而发生 改变，所以每次传输的调制阶数和HARQ子包的长度都可能发生改变。 可以看出，在这种自适应HARQ重传机制中，由于子包长度和SPID的取值不同，一 方面会产生严重的重叠现象，导致反复传输相同内容的数据，尤其是当SPID值反复重复 时，很有可能导致子包数据大面积重叠；另一方面会导致某些数据内容始终不能被传输，从 而严重影响系统性能。5 下面以IEEE802. 16e系统中1/3编码码率、采用CTC编码为例列举如下两种情况 进行描述 情况一 在第一次传输时速率1 (RATE1)为2/3， SPID的取值为OO，而在第二次传 输时速率2(RATE2)为1/2， SPID的取值依然为00。由于母码码字放在循环缓存器中，因此 子包选择方式可参见图3所示的环形。 从图3中可以看出，由于SPID取值为OO，所以子包数据的起始位置即为循环缓存 区的起始位置。其中，循环缓存区的索引从O开始。由图可见，首传和第二次传输的起始位 置相同，因此两次传输中较小的子包被全部重叠。 类似的，当第k次传输时如果SPID值仍旧为OO，则起始位置仍为循环缓存区的起 始位置，此时和首传子包会出现严重的重叠，导致系统性能降低本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种速率匹配方法，其特征在于，包括：对信息比特序列进行编码和交织得到长度为Ｌ的母码码字，其中，所述母码码字包括系统比特部分和校验比特部分；在首次传输ＨＡＲＱ子包的情况下，从所述母码码字中的预定位置起选择前Ｌ↓［１］个比特组成首次传输的ＨＡＲＱ子包，其中，Ｌ↓［１］为首次传输的ＨＡＲＱ子包的预定长度；在第二次传输ＨＡＲＱ子包的情况下，从所述的长度为Ｌ的母码码字中选择最后Ｌ↓［２］个比特组成第二次传输的ＨＡＲＱ子包，其中，Ｌ↓［２］为第二次传输的ＨＡＲＱ子包的预定长度。

【技术特征摘要】
一种速率匹配方法，其特征在于，包括对信息比特序列进行编码和交织得到长度为L的母码码字，其中，所述母码码字包括系统比特部分和校验比特部分；在首次传输HARQ子包的情况下，从所述母码码字中的预定位置起选择前L1个比特组成首次传输的HARQ子包，其中，L1为首次传输的HARQ子包的预定长度；在第二次传输HARQ子包的情况下，从所述的长度为L的母码码字中选择最后L2个比特组成第二次传输的HARQ子包，其中，L2为第二次传输的HARQ子包的预定长度。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述信息分组进行编码和交织，得到所 述系统比特部分和所述校验比特部分的处理具体为将所述信息分组进行编码，得到所述系统比特部分和交织前的校验比特部分，并将得到的所述系统比特部分作为所述母码码字中的所述系统比特部分；对所述交织前的校验比特部分进行块内交织，得到块内交织后的校验比特部分； 对所述块内交织后的校验比特部分进行块间交织，得到块间交织后的校验比特部分，并将所述块间交织后的校验比特部分作为所述母码码字中的所述校验比特部分。3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述信息分组进行编码和交织，得到所 述系统比特部分和所述校验比特部分的处理具体为将所述信息分组进行编码，得到交织前的系统比特部分和交织前的校验比特部分； 对所述交织前的系统比特部分和所述交织前的校验比特部分进行块内交织，得到和块内交织后的系统比特部分和块内交织后的校验比特部分，并将所述块内交织后的系统比特部分作为所述母码码字中的所述系统比特部分；对所述块内交织后的校验比特部分进行块间交织，得到块间交织后的校验比特部分，并将所述块间交织后的校验比特部分作为所述母码码字中的所述校验比特部分。4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在对所述信息分组进行编码时，在进行编 码的编码器的码率为1/r的情况下，得到的所述交织前的校验比特流的数量为r-l。5. 根据权利要求l所述的方法，其特征在于，在之后传输HARQ子包的情况下，进一步包括根据存储的所述母码码字的所述校验比特部分中的校验比特流的起始位置从所述母 码码字中选择比特组成后续传输的HARQ子包。6. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述母码码字中的所述预定位置为所 述母码码字的首个比特加上一预定偏移值n的情况下，则在第二次传输HARQ子包的情况 下，将所述的长度为L的母码码字的后n个码字之外的最后L2个比特作为第二次传输的 HARQ子包，其中，n小于L且为非负整数。7. 根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，在从所述母码码字中选择比 特组成HARQ子包的过程中，将所述母码码字的起始比特作为所述母码码字的最后一个比 特的下一个比特。8. 根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，对所述信息比特序列进行编 码的方式包括以下之一 回旋涡轮编码、涡轮编码、低密度奇偶校验。9. 一种速率匹配装置，其特征在于，包括 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐前子，徐俊，袁志锋，许进，胡留军，卢科学，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]