本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種用于LTE中PBCH解碼的咬尾卷積碼譯碼方法，咬尾卷積碼譯碼器從CRC字段開始位置開始計(jì)算路徑度量，并且計(jì)算路徑度量的起始狀態(tài)固定為0，分為兩種情況：當(dāng)MIB中SFN未知時，終止路徑度量計(jì)算的位置是Spare比特字段的第6個比特，回溯的起始狀態(tài)是0，咬尾卷積碼譯碼器產(chǎn)生36個譯碼結(jié)果，在尾端加上4個“0”組成最后40比特的PBCH譯碼結(jié)果；當(dāng)MIB中SFN已知時，終止路徑度量計(jì)算的位置是SFN比特字段的第6個比特，回溯的起始狀態(tài)是由SFN字段的前6個比特決定，咬尾卷積碼譯碼器產(chǎn)生28個譯碼結(jié)果，在尾端加上SFN的后2比特以及10個“0”組成最后40比特的PBCH譯碼結(jié)果。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于移動通信
，特別涉及一種用于LTE中PBCH解碼的咬尾卷積碼譯碼方法。
技術(shù)介紹
LTE作為下一代主流通信技術(shù)，具有傳輸速率高，頻譜利用率高，接收機(jī)簡單等特點(diǎn)。LTE分為TDD和FDD兩種雙工模式。兩種模式的幀結(jié)構(gòu)如圖I所示。LTE 的 PBCH 承載了 LTE 系統(tǒng)信息中的 Master Information Block (簡稱 MIB)。MIB包括當(dāng)前基站(nodeB)最重要、最常用的傳輸參數(shù)，例如系統(tǒng)帶寬，PHICH配置以及系統(tǒng)幀號(SFN)。MIB總共有24比特，其中14比特用于表示系統(tǒng)信息，另外10比特是spare比特，取值為O。圖2表示PBCH編碼復(fù)用及映射過程。PBCH經(jīng)過CRC編碼，1/3碼率的咬尾 卷積碼編碼，速率匹配等處理，PBCH的傳輸塊(Transmission Block)的大小為1920比特(Normal CP)或者 1728 (Extended CP)。PBCH 的 Transmission Time Interval (簡稱 TTI)是40ms，因此PBCH的傳輸塊被映射到連續(xù)4個無線幀上。PBCH只占用每個無線幀第一個子幀中第二個時隙的前4個OFDM符號上，并且PBCH只占用中間6個RB (即72個子載波)。PBCH的另一個優(yōu)點(diǎn)是每個無線幀上的數(shù)據(jù)都可以單獨(dú)解碼，并不需要得到所有4個無線幀上的數(shù)據(jù)。圖3給出了 PBCH解調(diào)、解碼過程的具體步驟，其中解調(diào)過程是PBCH加擾、調(diào)制及資源映射過程的逆過程，解碼過程是編碼復(fù)用過程的逆過程。解調(diào)過程從接收到的信號中提取承載PBCH的子載波，進(jìn)行解調(diào)和解擾，得到每個比特對應(yīng)的對數(shù)似然比(LogarithmLikelihood Ratio,簡稱LLR)。解碼過程首先根據(jù)3GPP定義的速率匹配方法對LLR進(jìn)行解重復(fù)。其次根據(jù)3GPP定義的子塊交織方法對解重復(fù)的結(jié)果重新排列。再次采用咬尾卷積碼譯碼算法對重排后的LLR進(jìn)行譯碼，得到譯碼比特。最后譯碼比特進(jìn)行CRC校驗(yàn)，判斷表示該譯碼結(jié)果是否正確，如果正確，將去除CRC校驗(yàn)子后的譯碼結(jié)果(即譯碼結(jié)果前24比特)傳遞給協(xié)議棧。上述PBCH解碼過程需要經(jīng)過4個基本步驟，處理延時較大。同時，在各個步驟之間，通常需要存儲器來暫時存儲中間結(jié)果，考慮到PBCH傳輸塊的比特?cái)?shù)為1920或者1728，也會造成較大的資源消耗。并且，當(dāng)前大多數(shù)咬尾卷積碼譯碼算法采用循環(huán)維特比譯碼(Circular Viterbi Algorithm,簡稱 CVA)或者 Wrap-around Viterbi Algorithm(簡稱WAVA)。這些算法雖然可以得到比傳統(tǒng)的維特比譯碼算法更加好的性能，但大大增加了運(yùn)算復(fù)雜度。如果要達(dá)到最大似然譯碼的性能，所需要的迭代次數(shù)很大，譯碼延時和運(yùn)算復(fù)雜度無法接受。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供一種用于LTE的快速PBCH解碼的咬尾卷積碼譯碼方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)方案計(jì)算量大，耗費(fèi)資源的問題。本專利技術(shù)的技術(shù)方案是，用于LTE中PBCH解碼的咬尾卷積碼譯碼過程是，咬尾卷積碼譯碼器從CRC字段開始位置開始計(jì)算路徑度量，并且計(jì)算路徑度量的起始狀態(tài)固定為0，同時根據(jù)SFN是否已知，將終止路徑度量計(jì)算的位置和回溯起始狀態(tài)分為兩種情況(I)當(dāng)MIB中SFN未知時，終止路徑度量計(jì)算的位置是Spare比特字段的第6個比特，回溯的起始狀態(tài)是0，咬尾卷積碼譯碼器產(chǎn)生36個譯碼結(jié)果，在尾端加上4個“O”組成最后40比特的PBCH譯碼結(jié)果；(2)當(dāng)MIB中SFN已知時，終止路徑度量計(jì)算的位置是SFN比特字段的第6個比特，回溯的起始狀態(tài)是由SFN字段的前6個比特決定，咬尾卷積碼譯碼器產(chǎn)生28個譯碼結(jié)果，在尾端加上SFN的后2比特以及10個“O”組成最后40比特的PBCH譯碼結(jié)果。本專利技術(shù)采用一種基于查找表(Lookup Table,簡稱LUT)的方法完成PBCH的解速率匹配和解子塊交織。該方法首先計(jì)算子塊交織前和速率匹配后各個數(shù)據(jù)的對應(yīng)位置關(guān)系 (由于PBCH的速率匹配是重復(fù)，因此子塊交織前某個數(shù)據(jù)將出現(xiàn)在速率匹配后的多個位置中，也就是一對多的對應(yīng)關(guān)系)。然后根據(jù)該對應(yīng)關(guān)系從PBCH解調(diào)結(jié)果中讀取對應(yīng)的LLR，將對應(yīng)于同一速率匹配前地址的LLR相加完成解速率匹配。解速率匹配的結(jié)果作為咬尾卷積碼譯碼器的輸入?yún)⒓幼g碼。該方法避免了 PBCH解碼各個步驟中間結(jié)果的存儲，大大降低了 PBCH解碼的資源消耗和計(jì)算復(fù)雜度。同時由于采用LUT完成解速率匹配和解子塊交織，PBCH完成該步驟最多只需要1920個節(jié)拍，大大縮短了 PBCH的譯碼時間。本專利技術(shù)提出一種partial viterbi algorithm(簡稱PVA)的PBCH咬尾卷積碼譯碼算法。該算法利用MIB信息中的已知比特，例如spare比特或者SFN，將這些已知比特作為譯碼器網(wǎng)格圖的初始狀態(tài)進(jìn)行譯碼。該譯碼算法可以采用傳統(tǒng)的維特比譯碼算法或者Iist維特比意思算法，大大減少譯碼復(fù)雜度的同時可以達(dá)到甚至超過最大似然譯碼相同的譯碼性能。同時，該方法需要進(jìn)行譯碼的比特?cái)?shù)小于CVA和WAVA，縮短譯碼延時，節(jié)省譯碼功耗。本專利技術(shù)簡化了 LTE PBCH解碼的方法及結(jié)構(gòu)，達(dá)到最大似然譯碼性能的前提下，可以縮短PBCH解碼時間，節(jié)省PBCH解碼資源消耗和實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度。附圖說明圖I是TDD-LTE和FDD-LTE幀結(jié)構(gòu)示意2是PBCH編碼復(fù)用及映射過程不意3是PBCH解調(diào)、解碼過程不意4是PBCH物理資源映射過程示意5是PBCH解碼結(jié)構(gòu)6是本專利技術(shù)采用PVA進(jìn)行PBCH咬尾卷積碼譯碼與現(xiàn)有技術(shù)對比的示意7是本專利技術(shù)SFN未知情況下PBCH不同咬尾卷積碼譯碼算法的性能圖8是本專利技術(shù)SFN已知情況下PBCH不同咬尾卷積碼譯碼算法的性能具體實(shí)施例方式參考圖5所示，PBCH解調(diào)、解擾模塊將對數(shù)似然比LLR存放在LLR存儲器中，記為LLRk(k = O, I,…，K-1)。由于PBCH可以針對每個無線巾貞單獨(dú)解碼,在normal CP情況下,K的取值可能為480，960，1440或者1920 ;在extended CP情況下，K的取值可能為432、864、1296 或者 1728。PBCH速率匹配算法采用重復(fù)操作，將速率匹配之前的120個數(shù)據(jù)重復(fù)為480，960，1440或者1920 (Extended CP情況下432，864，1296或者1728)個數(shù)據(jù)。因此只需記錄下120個數(shù)據(jù)子塊交織前后的地址對應(yīng)關(guān)系，就可以得到子塊交織前某個數(shù)據(jù)經(jīng)過子塊交織、速率匹配后數(shù)據(jù)的位置。表I給出了咬尾卷積碼編碼后120個比特經(jīng)過子塊交織后的位置。其中第I列表示中第I 8個編碼后比特進(jìn)行子塊交織后的位置，第2列表示第9 16個編碼后比特子塊交織后的位置，依次類推，第15列表示第113 120個編碼后的比特速率匹配后的位置。比如第I行第I列的“24”表示編碼后第I個比特是速率匹配后新序列的第24個比特。仔細(xì)觀察表1，可以發(fā)現(xiàn)表I中各列之間仍有規(guī)律第2列與第I列的差值為-3，第3列與第一列差值為-1，第4列與第I列差值為-2，第5列與第I列差值為1，第6列與第I列差值為40，第7列與第I列差值為37，第8列與第I列差值為39，第9列與 差值為77，第13列與第I列差值為79，第14列與第I列的差值本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于LTE中PBCH解碼的咬尾卷積碼譯碼方法，其特征在于，咬尾卷積碼譯碼器從CRC字段開始位置開始計(jì)算路徑度量，并且計(jì)算路徑度量的起始狀態(tài)固定為0，同時根據(jù)SFN是否已知，將終止路徑度量計(jì)算的位置和回溯起始狀態(tài)分為兩種情況：(1)當(dāng)MIB中SFN未知時，終止路徑度量計(jì)算的位置是Spare比特字段的第6個比特，回溯的起始狀態(tài)是0，咬尾卷積碼譯碼器產(chǎn)生36個譯碼結(jié)果，在尾端加上4個“0”組成最后40比特的PBCH譯碼結(jié)果；(2)當(dāng)MIB中SFN已知時，終止路徑度量計(jì)算的位置是SFN比特字段的第6個比特，回溯的起始狀態(tài)是由SFN字段的前6個比特決定，咬尾卷積碼譯碼器產(chǎn)生28個譯碼結(jié)果，在尾端加上SFN的后2比特以及10個“0”組成最后40比特的PBCH譯碼結(jié)果。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于LTE中PBCH解碼的咬尾卷積碼譯碼方法，其特征在于， 咬尾卷積碼譯碼器從CRC字段開始位置開始計(jì)算路徑度量，并且計(jì)算路徑度量的起始狀態(tài)固定為O，同時根據(jù)SFN是否已知，將終止路徑度量計(jì)算的位置和回溯起始狀態(tài)分為兩種情況 (1)當(dāng)MIB中SFN未知時，終止路徑度量計(jì)算的位置是Spare比特字段的第6個比特，回溯的起始狀態(tài)是...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：單鳴，諸烜程，
申請(專利權(quán))人：杰脈通信技術(shù)上海有限公司，晨星半導(dǎo)體股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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