[发明专利]一种Turbo码传输块的分段方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种数字通信系统中的信道编码与复用方法，特别是涉及到通信系统中Turbo码采用的交织器长度是离散的情况下的传输块分段方法。

背景技术

在通信系统中，为了提高信息在信道中传输的可靠性，提高数据在信道上的抗干扰能力，需要采用相应的信道编码技术。在诸多信道编码中，Turbo码的纠错能力较强，能够满足高可靠性数据传输的要求。Turbo编码是一种带有内部交织器的并行级联码，一般它由一个内交织器并行级联两个结构相同的递归系统卷积码分量码编码器构成。如图1所示。

近年来随着高数据速率、低延时、多业务需求的迅速发展，作为高速多业务系统中关键部件的Turbo译码器需要满足高吞吐量、低时延、码长灵活的要求。

Turbo译码器需要采用高速并行的译码算法来提高处理速度。高速并行译码算法要求Turbo码内交织器的长度是并行度的倍数，即是说Turbo码内交织器的长度是离散的。这里设这种长度是并行度倍数的Turbo内交织器的离散长度集合为K_table，K_table中元素个数为T，最小和最大的交织器长度分别为Z_min和Z_max。

对于内交织器的长度是并行度的倍数的Turbo码来说，如果信息分组的长度X不在交织器长度集合K_table中，则需要先在信息分组中填充一定数量的“0”或“1”，使总的分组长度等于交织器长度，然后才能被Turbo编码器编码。编码后需从码字中的系统位直接删除这些填充比特。而填充比特对应的校验位可以直接通过“凿孔(puncturing)”删除，也可以先不用处理，而通过“速率匹配(rate-matching)”统一进行码率的调整。

译码时，先在填充比特的对应的系统比特位置插入一个表示“0”或“1”的足够大的值，表示该处的软信息是100％已知的。这样预处理后的接收信息序列被送入译码器译码按正常过程译码。最后，译码结果中去掉相应的伪比特就得到需要的信息比特。从译码器对填充比特的处理可以看出，填充比特相当于增加了信息分组的长度，因而会增加译码复杂度和译码时延。

在无线通信系统的基带处理中，物理层以传输块(Transport Block)集的形式接收来自MAC子层的数据流，这些数据流在物理层经基带处理后，在无线链路上提供传输服务。

一般基带处理包括信道的编码与复用过程，该过程如图1所示，包括：CRC校验，传输块的分段，信道编码，无线帧均衡，第一次交织，无线帧分割，速率匹配，传输信道复用，物理信道分割，第二次交织，子帧分割，物理信道映射等处理。

其中，传输块的分段将添加CRC校验后的传输块分割成数段可以被信道编码器编码的信息分组。设添加CRC校验后的传输块长度为X，信道编码器的最大编码块长度为Z_max(例如对3GPP Turbo码，Z_max＝5114)，如果X＞Z_max则需要对传输块进行分割。

例如，在3GPP Rel 6版本中的分割方法如下：

Y＝CK-X              (1)

这里C表示传输块被分成的码块数量，K是每个码块的长度，40≤K≤Z_max，Y是填充比特的数目。可见该方法分割产生的码块具有40到Z_max的范围内任意的长度。

对于高速并行译码的Turbo码来说，其内交织器的长度是并行度的倍数，上述长度连续变化的传输块分段方法并不合适。分割后的各个码块都不能被Turbo编码器直接编码，需要先在每一个信息分组中填充一定数量的“0”或“1”比特，然后再编码。这无疑不是最简捷的方式。

发明内容

本发明要解决的技术问题是充分考虑采用Turbo编码的分组传输系统的特点，提供一种新的Turbo码块分组方法，即根据传输块大小判定采用不同的分段方法，所述分组方法能充分保证系统的整体性能和最大限度地减少填充比特的数目，从而减低Turbo译码器的复杂度和减少译码时延。

为达到以上目的，本发明提供一种Turbo码传输块的分段方法，所述方法包括：