[發明專利]一種用于LTE的并行Turbo碼內交織器的實現方法

無效

• 申請號: 201210177005.2
• 申請日: 2012-06-01
• 公開（公告）號: CN102739358A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 楊盛波
• 申請（專利權）人: 武漢郵電科學研究院
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 鄧寅杰

技術領域

本發明屬于移動通信及編碼技術領域，尤其涉及第三代移動通信技術的長期演進技術（簡稱LTE），更屬于Turbo編碼技術的范疇。

背景技術

Turbo碼是目前公認的最好的前向糾錯碼之一，被3GPP?LTE（3^rdGeneration?Partnership?Project?Long?Term?Evolution，第三代合作伙伴計劃長期演進）TS36.212協議所采用，Turbo編碼器結構如圖1所示，由兩個分量碼編碼器和一個碼內交織器組成，其中碼內交織器在Turbo碼中發揮著關鍵作用，直接影響Turbo碼的譯碼性能。LTE采用的是二次置換多項式（QPP）交織器，具有“最大無爭用”特性，根據3GPP?TS?36.212?V10.0.0協議的定義，其表達式為：

∏(i)＝mod((f₁i+f₂i²)，k)

其中i＝0，1，…，k-1。k為碼塊長度，f₁、f₂的值與碼塊大小k值有關，見表1。具體參數由36.212協議5.1.3.2.3表7所定義。

由3GPP?LTE對下行數據吞吐的要求，如在4天線的情況下，一個TTI（1ms）的時間內最大需要處理的TB_SIZE為149776比特，對其進行碼塊分割和CRC操作加上CRC校驗位，實際待處理的比特數要大于149776比特。假定下行處理時鐘為245.76MHz，下行按照傳統的串行Turbo編碼方案去實現，那么需要的處理時間大于600μs，如果算上CRC、碼塊分割以及速率匹配的時間開銷，那么這種處理方式已經達到了下行鏈路的處理極限，不便于單板性能的擴展。Turbo編碼中，兩個分量碼的編碼采用并行方式易于實現，形式也相對固定。并行交織器的設計具有較大的靈活性，目前現有的并行交織器，對于某些碼塊長度的交織運算過程復雜，如碼塊長度為3456、4608、4992、5248等數十個，可操作性不強，在交織求模過程中時鐘數不確定，并且隨著碼塊長度的變大，時鐘數急劇上升，性能急劇變差，這對于縮短大碼塊編碼時間的初衷是相反的，在FPGA實現中較之串行交織器沒有實質性的改善，本發明從算法優化入手，結合FPGA器件的特點，提出了本交織器的解決方案，本方案極大降低了現有并行交織器的運算復雜度，解決了下行業務信道編碼效率的瓶頸問題。

在Turbo編碼并行化過程當中，結合表1提供的188種K值大小，這些K值都為8的整數倍，故可以采用8比特并行編碼方式，由此所設計的交織器也為8位并行碼內交織器。

表1Turbo碼內交織器參數