[发明专利]CRC分量码的软解码

说明书

相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119(e)要求2011年1月26日提交的、题为“Soft Decoding Of CRC Component Codes”的美国临时申请No.61/436,380的权益。美国临时申请No.61/436,380包括示例性的系统和方法，并以引用方式全部并入于此。

技术领域

本发明总体涉及通信系统以及用于操作这种系统的方法。在一方面，本发明涉及用于对卷积码进行改进解码的方法、系统和设备。

背景技术

当前在无线通信信道中使用的编码的最普通的形式是其后跟随着外部前向纠错码(FEC)的内部循环冗余校验(CRC)码的串行级联。FEC码的一个示例是卷积码，在第二代(2G)的全球移动通信系统(GSM)/GSM演进增强数据速率(EDGE)、第三代(3G)的通用移动电信系统(UMTS)以及第四代(4G)移动电信技术的长期演进(LTE)中，在很多无线信道中使用卷积码。传统上FEC码被用来尝试纠正在通过无线信道传输期间的任何差错，而CRC码的使用通常被限制为检测FEC编码后残留差错的存在。在实际中通过计算校验比特并将其放置在输入消息的末端来形成CRC码字。由于消息形成码字本身的一部分，CRC码被称为系统码。

在如今的主流使用中，将这种卷积码指定使用在无线标准中。其流行的一个原因是存在维特比解码器，维特比解码器通过高效并相对不复杂的方式确定所发送的消息的精确度的最大似然。然而，由于维特比解码器的成功及其对CRC/卷积码级联的CRC部分的高效实现，在纠错期间通常将其忽略。事实上，一般将CRC码归类用于卷积解码后的残留差错检测。因此，纠错解码通常被限制为仅使用卷积码，即使认识到CRC/卷积码级联可以提供更鲁棒的纠错性能。

解码CRC/卷积码的当前方案包括所谓的列表解码，其中，维特比解码器被修改为输出“N”个最大似然的卷积码消息。接连将CRC校验应用于这“N”个卷积码消息，直到有一个消息通过，在该情况下，其被接受为所发送的消息，或者备选地，没有消息通过并且声明解码器故障。然而，该方案具有伴随的缺陷。首先，维特比解码器实现要求大量的修改来支持输出“N”个最大似然的卷积码消息。第二，对CRC和卷积码的解码是分别发生而不是联合发生；以及第三，列表解码的复杂度随着“N”线性增加。

考虑到前述原因，很明显需要用来对用于纠错的卷积码进行改进的维特比解码的系统和方法。

附图说明

当结合附图来考虑下面的详细描述时，可以理解本发明，并且获得其众多的目标、特征和优点，其中：

图1描述了可在其中实现本发明的示例性系统；

图2示出了包括用户设备(UE)设备的实施例的无线通信系统；

图3是包括数字信号处理器(DSP)的示例性UE设备的简化框图；

图4是可以由DSP实现的软件环境的简化框图；

图5是其后跟随着外部前向纠错码(FEC)的内部循环冗余校验(CRC)码的串行级联的简化框图；

图6是CRC码字的简化框图；

图7是卷积编码器的简化示意；

图8是使用卷积编码器来实现的、用于生成对应的校验码流的校验生成多项式的简化示意；

图9是实现用于解码具有完整的生成多项式的卷积码的维特比解码的一般性流程图；

图10是实现用于解码具有生成多项式的子集的卷积码的维特比解码的一般性流程图；

图11是被实现为单个复合卷积码的CRC/卷积码级联的简化框图；

图12是实现用于对串行级联的CRC/卷积码进行联合解码的维特比解码的一般性流程图；

图13是对CRC组成多项式进行显式卷积编码的简化框图；

图14是对CRC组成多项式进行显式卷积编码的简化框图；

图15是示出在解码复合码之后恢复所发送消息时的简化解码步骤的流程图；以及

图16是根据卷积编码的实现得到的改进的解码性能的图形表示。

具体实施方式