[发明专利]一种turbo码的块交织及HARQ包生成方法

说明书

技术领域

本发明涉及数字通信系统，特别是涉及一种数字通信系统的信道编码。

背景技术

数字通信系统通常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，如图1所示。信道编码器用于给信息比特按照一定的规则引入冗余信息以便接收端信道译码器能够在一定程度上纠正信息在信道上传输时发生的误码。本发明对信道编码器的速率匹配的方法进行了改进。

信道编码器编码时通常将信息比特分成一定长度的编码块进行编码，通常编码块越大纠错性能越好，但是代价是编译码复杂度的增加和译码延迟时间的增加。所以在设计信道编码器时必须对最大编码块的大小做一个限制。通常信源编码器输出数据块(在后文中称为突发，在无线通信协议栈中通常是从高层送入物理层的数据块)比较大，在进入信道编码器时必须按照最大编码块大小划分。突发的大小通常满足一定的粒度要求，系统在分配突发的大小通常是物理资源块承载信息比特长度的整数倍。在编码块分割的时候将让每个编码块的信息长度都是物理资源块承载信息比特长度的整数倍，最后每个编码块将映射到整数个完整的物理资源块中。但是突发的大小通常不是最大编码块大小的整数倍。我们通常对将突发分割成编码块设置一定的规则，是分割产生的最小编码块不至于太小，因为小的编码块性能比较差，将严重影响整个突发的性能。

在通常的数字通信系统中，当设计编码调制方案的时候，通常设置不同阶数的调制方式(如QPSK、16QAM和64QAM等)和不同的码(如卷积码、卷积Turbo码等)，每种码通常有不同的码率(Rate，如1/2、2/3、3/4和5/6等)。系统调度的时候按照信道质量和业务需求对每个突发安排一种特定的编码调制方式。为了取得更好的链路适配的效果，每种码在变换码率的时候最好能做到比较小的粒度。如果就用间距较大的几个码率，如1/2、2/3、3/4和5/6等，那么其链路适配的粒度是比较粗糙的。

对于数字通信系统中常用的turbo码来说，其码率提高是通过对低码率的母码进行删余(puncture)来得到更高码率的编码，我们也将这种方法归纳为速率匹配(Rate Matching，或RM)。但是对于3GPP的turbo码来说，系统就必须支持各种可能码率。

本发明提出的循环缓冲速率匹配输入和Rel-6速率匹配输入相同，其中包括Turbo编码产生的比特流的，输出码率为1/3turbo编码分为三个数据流，对应系统比特流和两个奇偶校验的比特流。两个分量卷积编码的每一个产生一个校验比特流，12个尾比特均匀地分布在三个数据流上。K比特信息送到turbo编码，产生三个数据流的长度都是K′＝K+4。

循环缓冲速率匹配

作为3GPP Rel-6速率匹配算法的替代，基于循环缓冲区的速率匹配(circular buffer rate matching，CB RM)提供一个生成具有好的性能删余图样的简单的方法，如图2所示。在循环缓冲速率匹配方法中，每个数据流将被各自的分块交织器重新排列，被称为块内交织(sub-blockinterleaver)。然后，在单一输出缓冲器中，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数据流，被称为块间交织。对于期望的码率，可以选择N_data个编码比特，作为速率匹配的输入；循环缓冲速率匹配的比特选择从缓冲器的开始点读出前面的N_data个比特，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冲器的任何一个点开始被读出来。如果到达缓冲器的末尾，可以绕到缓冲器的开始位置继续读数据。所以，通过使用简单的方法可以实现删余和重复。对于HARQ操作，循环缓冲器具有灵活性和颗粒度的优势。

冗余版本(Xrv)

对于HARQ操作，在循环缓冲RM中简单定义不同的起点可以指定不同的冗余版本(Xrv)。所以，对于基于IR的HARQ，使用循环缓冲RM可以使得正交重传变得容易。

系统比特删余(systematic bits puncturing)