[发明专利]采用经分割的并行编码操作的卷积编码

说明书

根据35U.S.C.§119的优先权要求

本专利申请要求于2007年11月28日提交的题为“Method and Apparatusfor a Parallel Encode-Select Convolutional Encoder(用于并行编码选择卷积编码器的方法和装置)”的临时申请No.60/990,722的优先权，其已转让给本申请受让人并因而被明确援引纳入于此。

背景

领域

本公开一般涉及通信，尤其涉及使用卷积编码的通信。

背景

卷积编码器通过运行有限状态机(FSM)串行地对信息比特的分组(或其他单元)进行编码，其中信息比特作为输入而经编码比特作为输出。常规卷积编码器的示例在图1的11处示出，其具有串行地接收输入信息比特的输入，顺序地存储每个输入比特以供在编码逻辑运算中使用的三个存储单元D，以及三个输出——经编码比特C₀、C₁和C₂。编码复杂度在分组长度L上是线性的。此复杂度成为对长分组要求高编码吞吐量的高速应用的性能瓶颈。

现有解决方案应用前瞻(look-ahead)技术，该技术通过提供对于每个输入比特仅根据输入比特和初始编码状态(即，图1的存储单元D中初始存储的值)来产生对应的经编码比特C₀-C₂的逻辑来在时间上将状态机展开n步。这些前瞻技术可将性能加速n倍，如通过比较图1和2所指示的。在图1的编码器中，需要n个时钟周期来编码n个输入比特的序列。相反，在图2的前瞻编码器21中，并行地接收和编码所有n个输入比特，所以在单个时钟周期中产生与这n个输入比特相关联的所有3n个经编码比特。然而，对于较大的n，前瞻编码器的逻辑复杂度和关键路径增长明显，随着n(展开程度)的增大，前瞻技术在某个时候变得不切实际。

鉴于上述，提供另一种增大卷积编码器中的编码吞吐量的办法是合需的。

概述

根据本发明的示例性实施例，通过将输入信息比特分割成并行卷积编码的多个块来增加卷积编码吞吐量。向这些块中的一个块并行地应用具有彼此互不相同的各个初始编码状态的多个卷积编码操作以产生各自相应的多个卷积编码结果。基于应用于这些块中的另一个块的卷积编码操作选择这些卷积编码结果中的一个卷积编码结果。

附图简述

通过示例而非限制的方式在附图中图解无线通信系统的各方面，附图中：

图1图形地解说了现有技术串行卷积编码器；

图2图形地解说采用前瞻技术的现有技术卷积编码器；

图3图形地解说根据本发明的示例性实施例的卷积编码装置的结构和操作；

图4图形地解说根据本发明的示例性实施例的卷积编码装置的结构和操作；以及

图5图形地解说了根据本发明的示例性实施例的通信系统。

详细描述

以下结合附图阐述的详细描述旨在作为本发明的各种实施例的描述，而无意表示仅可实践本发明的实施例。为了提供对本发明的透彻理解，本详细描述包括具体细节。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明无需这些具体细节也可实践。在一些实例中，以框图形式示出公知的结构和组件以避免湮没本发明的概念。

措辞“示例性”在本文中用于表示“用作示例、实例或解说”。本文中描述为“示例性”的任何实施例不必被解释为优于或胜过其他实施例。

本发明采用并行性的另一维度。在一些实施例中，比特长度为L的分组被划分成m个更小的块，在本文称为块1-m，其中每个块具有大小L/m。每个块被独立编码，并且随后经编码比特被组合在一起以形成最终经编码比特。为了使其成为可能，这m个块中的每一个块必须由用恰适的初始编码状态初始化的编码器来编码。对于具有短约束长度的卷积码而言，可能的初始编码状态的数目v相对较小(例如，对于3GPP2/UMB和3GPP/LTE，v＝8)。因此，将这m个块中的每一个块对应每个可能的初始编码状态来编码是可能的。对于i＝2到m，对应每种可能的初始编码状态将块i编码，并且随后基于为块i-1选择的编码所达到的最终编码状态来选择正确的输出经编码比特集合。用于编码块1的第一个编码器所使用的初始编码状态是已知的。剩余m-1个编码器中的每一个是包含合需编码器设计的v个组成副本的合成编码器。这些组成副本中的每一个用v个可能状态中的一种状态来初始化。对于i＝2到m，取决于编码器(i-1)所达到的最终编码状态来选择编码器i的最终经编码比特输出。编码吞吐量增大了L/m倍。