[發明專利]并行LDPC解碼器

有效

• 申請號: 201980000219.2
• 申請日: 2019-02-02
• 公開（公告）號: CN109952729B
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發明（設計）人: 林興武;賽義德·穆赫辛·阿巴斯;楊卓函;張中慧;關文偉;梁靖康;曾江州
• 申請（專利權）人: 香港應用科技研究院有限公司
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00;H03M13/11
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司 44223
• 代理人: 江耀純

描述了能夠并行解碼多個代碼塊的低密度奇偶校驗(LDPC)解碼器配置的系統和方法。可重置并行LDPC解碼器以同時解碼多個碼字其有可重置大小。在并行LDPC解碼器運行時，解碼器邏輯的多個主動部分被配置以并行處理多個代碼塊，其中每個主動區域處理一個相應的代碼塊。使用支持多指令多數據(MIMD)的可重置分段可縮放循環移位器來提供解碼器邏輯主動部分，其中在數據移位運行時，對多個代碼塊實施多個單獨的不同數據移位。可以使用多個數據移位命令，使得多個代碼塊具有單獨的移位命令，從而對每個代碼塊實施不同的數據移位。

相關申請的交叉引用

本申請涉及與本申請同時提交的標題為“可重置分段可縮放移位器(RECONFIGURABLE SEGMENTED SCALABLE SHIFTER)”的共同轉讓的美國專利申請號[US16/264,070]，其整個內容以引用的方式并入本文中，用于所有可適用的目的。

技術領域

本發明涉及數據通信，特別涉及解碼校正編碼數據。

背景技術

當今社會廣泛地依賴于數據通信用于各種目的，諸如個人之間的消息傳遞、廣播通信、控制機器、基于處理器的系統的網絡等。數據可以通過各種通道傳送，包括有線、無線和光學信道，并且會受到各種噪聲源、干擾和/或其他信號劣化的影響。例如，在蜂窩無線電系統中，無線傳輸用于在手機和基站之間傳送信息。但是，由于噪聲、干擾或弱信號強度引起的通信錯誤，接收到的比特通常與發送的比特不同。

因此，已經開發了多種形式的數據編碼以試圖使數據(例如，高數據速率應用的數據傳輸)對各種信道(例如，不可靠或嘈雜的信道)傳輸的影響更具彈性。例如對于數據通信，糾錯碼(ECC)，例如turbo碼，低密度奇偶校驗(LDPC)碼等，已經用于編碼數據。

低密度奇偶校驗(LDPC)碼是線性糾錯碼。LDPC使用分層解碼技術，其中對多次迭代中的每次迭代，求解單個塊的行(row)奇偶校驗方程(每次迭代仍然更新比特值)。找到一個合法碼字，滿足所有奇偶校驗方程。LDPC碼越來越多地應用于需要在有損壞噪聲的情況下在帶寬受限或返回信道受限的鏈路上進行可靠和高效信息傳輸的應用中。為了解決關于信號劣化的問題，5G蜂窩標準規定使用LDPC碼作為蜂窩通信的主信道碼。特別地，5G標準使用準循環LDPC(QC-LDPC)編碼用于數據校正碼。

5G網絡中的基站同時支持多個用戶的通信。因此，5G基站接收器要解碼來自各種連接終端的不同大小的多個碼塊(例如，多個用戶傳輸的QC-LDPC編碼數據)。通常關于QC-LDPC編碼數據實施的迭代解碼技術是相對邏輯密集的，經常導致解碼器邏輯消耗幾乎一半的接收器計算能力。而且，傳統的QC-LDPC解碼器一次只能解碼任何大小的一個代碼塊(參見如美國專利號8,739,001和9,112,530，其公開內容通過引用結合于此)。因此，對于連接終端的多個代碼塊，通常單獨執行解碼(例如，由多個解碼器邏輯執行和/或由一個解碼器邏輯重復運行而串行處理)。當多個用戶將小輸入碼塊大小饋送到LDPC解碼器時，解碼過程所需的時間將增加。現有的LDPC解碼器配置效率低，不提供靈活的設計。

發明內容

本發明涉及能夠并行解碼多個代碼塊的低密度奇偶校驗(LDPC)解碼器配置的系統和方法。例如，可以通過本發明實施例的并行LDPC解碼器并行處理多個代碼塊以進行QC-LDPC解碼。根據本發明實施例，進行并行解碼的代碼塊可以是混合的或各種大小的。因此，本發明實施例的并行LDPC解碼器可以重置，同時解碼多個碼字，其有可重置大小。

并行LDPC解碼器運行時，解碼器邏輯的多個主動部分被配置以并行處理多個代碼塊，其中每個主動區域處理一個相應代碼塊。使用可重置分段可縮放循環移位器來提供解碼器邏輯主動部分。并行LDPC解碼器實施的可重置分段可縮放移位器支持多指令多數據(MIMD)，其中在數據移位運行時，對多個代碼塊執行多個單獨的不同數據移位。在根據實施例運行時，可以使用多個數據移位命令，使得多個代碼塊具有單獨的移位命令，從而對于每個代碼塊執行不同的數據移位。