[發(fā)明專利]流水線高吞吐量分層LDPC解碼器架構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201780067344.6
• 申請日: 2017-09-23
• 公開（公告）號: CN109906559B
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: V·隆科;G·瓦拉特卡;T·J·理查德森;Y·曹
• 申請（專利權(quán)）人: 高通股份有限公司
• 主分類號: H03M13/11
• 分類號: H03M13/11
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 陳煒;亓云

本公開的某些方面一般涉及用于解碼低密度奇偶校驗(yàn)(LDPC)碼的方法和裝置，并且尤其涉及用于解決存儲器一致性和沖突問題的高解碼吞吐量的深度流水線分層LDPC解碼器架構(gòu)。本公開的各方面提出了用于緩解流水線延遲的技術(shù)，例如，通過放寬更新比特LLR和計(jì)算校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)消息之間的依賴性，使得對于特定行，校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)處理可以使用最新的可用的比特LLR(例如，過時的比特LLR)而非等待最新的更新(例如，經(jīng)更新的比特LLR)發(fā)生。通過將最新的可用的比特LLR存儲在LLR存儲器中并使用舊的和新的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)消息之間的差異來更新比特LLR以避免存儲器一致性沖突。此外，邏輯上將LLR存儲器拆分成雙組使得解碼器能夠同時從存儲器的兩個組讀取或?qū)懭?，由此增加讀/寫帶寬?；诶鏟CM中的各行之間的依賴性來有利地選擇奇偶校驗(yàn)矩陣行(PCM)計(jì)算次序、對存儲器中的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)消息和比特LLR更新進(jìn)行排序、和/或選擇存儲器組以存儲校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)消息和比特LLR更新，緩解了存儲器沖突/一致性錯誤并減少了流水線處理延遲。

相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求于2016年11月2日提交的美國臨時專利申請S/N.62/416,584、以及于2017年9月22日提交的美國專利申請No.15/712,845的權(quán)益，這兩篇申請的全部內(nèi)容通過援引納入于此。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開的某些方面一般涉及用于無線通信的方法和裝置，并且尤其涉及深度流水線高吞度量低密度奇偶校驗(yàn)(LDPC)解碼器架構(gòu)。

引言

無線通信系統(tǒng)被廣泛部署以提供諸如語音、數(shù)據(jù)等等各種類型的通信內(nèi)容。這些系統(tǒng)可以是能夠通過共享可用系統(tǒng)資源(例如，帶寬和發(fā)射功率)來支持與多個用戶的通信的多址系統(tǒng)。此類多址系統(tǒng)的示例包括長期演進(jìn)(LTE)系統(tǒng)、碼分多址(CDMA)系統(tǒng)、時分多址(TDMA)系統(tǒng)、頻分多址(FDMA)系統(tǒng)、第三代伙伴項(xiàng)目(3GPP)長期演進(jìn)(LTE)系統(tǒng)、高級長期演進(jìn)(LTE-A)系統(tǒng)、以及正交頻分多址(OFDMA)系統(tǒng)。

一般而言，無線多址通信系統(tǒng)能同時支持多個無線節(jié)點(diǎn)的通信。每個節(jié)點(diǎn)經(jīng)由前向和反向鏈路上的傳輸與一個或多個基站通信。前向鏈路(或下行鏈路)是指從基站至節(jié)點(diǎn)的通信鏈路，而反向鏈路(或上行鏈路)是指從節(jié)點(diǎn)至基站的通信鏈路。通信鏈路可經(jīng)由單輸入單輸出、多輸入單輸出或多輸入多輸出(MIMO)系統(tǒng)來建立。

在現(xiàn)代信息時代，二進(jìn)制值(例如，1和0)被用來表示和傳達(dá)各種類型的信息，諸如視頻、音頻、統(tǒng)計(jì)信息等。遺憾的是，在二進(jìn)制數(shù)據(jù)的存儲、傳輸和/或處理期間，差錯可能被無意地引入；例如，1可能被改變成0，或者反之。

一般而言，在數(shù)據(jù)傳輸?shù)那樾沃?，接收機(jī)在存在噪聲或失真的情況下觀察每個收到比特，并且只獲得對該比特的值的指示。在這些境況下，所觀察到的值被解讀為“軟”比特的源。軟比特指示對該比特的值的優(yōu)選估計(jì)(例如，1或0)連同對該估計(jì)的可靠性的某種指示。雖然差錯數(shù)量可能相對較低，但是即使少量差錯或失真程度也可導(dǎo)致數(shù)據(jù)不可用或在傳輸差錯的情形中可能使得必須重傳數(shù)據(jù)。

為了提供檢查差錯并且在一些情形中糾正差錯的機(jī)制，可對二進(jìn)制數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼以引入精心設(shè)計(jì)的冗余度。對數(shù)據(jù)單元的編碼產(chǎn)生通常所稱的碼字。由于其冗余度，碼字通常將包括比從其產(chǎn)生該碼字的輸入數(shù)據(jù)單元更多的比特。

冗余比特由編碼器添加至所傳送的比特流以創(chuàng)建碼字。當(dāng)由所傳送的碼字產(chǎn)生的信號被接收或處理時，該信號中觀察到的碼字中所包括的冗余信息可被用于標(biāo)識和/或糾正收到信號中的差錯或從收到信號中移除畸變，以便恢復(fù)原始數(shù)據(jù)單元。此類檢錯和/或糾錯可被實(shí)現(xiàn)為解碼過程的一部分。在不存在差錯的情況下或者在可糾正差錯或失真的情形中，解碼可被用來從正被處理的源數(shù)據(jù)中恢復(fù)被編碼的原始數(shù)據(jù)單元。在不可恢復(fù)的差錯的情形中，解碼過程可產(chǎn)生關(guān)于無法完全恢復(fù)原始數(shù)據(jù)的某種指示。對解碼失敗的此類指示可被用來發(fā)起數(shù)據(jù)的重傳。