[发明专利]速率匹配方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，并且特别地，涉及一种速率匹配方法和 装置。

背景技术

数字通信系统是目前非常常用的通信系统。图1示出了通常情 况下数字通信系统的结构。如图1所示，通常，数字通信系统由发 射端、信道和接收端组成，其中，发射端通常包括信源、信源编码 器、信道编码器和调制器等部分，接收端通常包括解调器、信道译 码器、信源译码器和信宿，发射端与接收端之间存在信道(或存储 介质)，并且信道中存在噪声源。

在数字通信系统中，信道编码链路(包括信道编译码、调制解 调等)是整个数字通信物理层的最关键技术，其决定了数字通信系 统底层传输的有效性和可靠性。

下面将详细描述信道编码链路部分中的信道编译码、调制解调 等部分的功能。

信道编码(Channel Coding)的目的是抗击传输过程中各种各 样的噪声和干扰。通常，通过人为地增加冗余信息，能够使得系统 具有自动纠正差错的能力，从而保证数字传输的可靠性。Turbo码 是目前公认的最优的前向纠错编码之一，在众多标准协议中被广泛 采用作为数据业务传输的信道编码解决方案，而且随着译码迭代次 数的增加，其译码纠错性能将会被不断完善。目前常用的Turbo码 包括二进制Turbo码和CTC码(双二进制Turbo码)。其中前者被 应用于3GPP长期演进(LTE)标准协议中，而后者被应用于 IEEE802.16e标准协议中。

速率匹配(Rate Matching)处理是信道编码后的一项非常关键 的技术，其目的是对信道编码后的码字比特进行由算法控制的重复 或打孔，以保证速率匹配后的数据比特长度与所分配的物理信道资 源相匹配。目前，速率匹配算法主要有以下两种：3GPP R6速率匹 配算法和循环缓存速率匹配(Circular Buffer Rate Matching，CBRM) 算法。

其中，循环缓存速率匹配算法能够生成删余图样性能优秀的简 单算法，在3GPP2的系列标准、IEEE802.16e标准和3GPP LTE等 多数通信系统中都采用这种速率匹配算法。

在循环缓存速率匹配算法中，在码率为1/3的情况下，Turbo 编码输出的码字比特经比特分离后会分离出三个数据比特流：系统 比特流、第一校验比特流和第二校验比特流。上述三个数据比特流 各自进行分块交织器重新排列，该处理过程通常被称为块内交织。 然后，在输出缓存器中，将重排后的系统比特放在开始位置，随后 交错地放置两个重排的校验比特流，被称为块间交织。

并且，在该处理过程中，可以根据期望的输出码率选择Ndata 个编码比特作为循环缓存速率匹配的输出；循环缓存速率匹配从输 出缓存器中某个指定的开始位置读出Ndata个编码比特，被称为比 特选择。总的来说，被选择用于传输的比特可以从缓存器中的任何 位置读出来。当读取循环缓存区的最后一个比特后，其下一个比特 数据即为循环缓存区的首个比特数据。所以，通过简单的方法便可 实现基于循环缓存的速率匹配(删余或重复)。对于下面将要描述的 混合自动请求重传(HARQ)操作，循环缓存还具有灵活性和颗粒 度的优势。

HARQ是一种数字通信系统中极其重要的链路自适应技术。该 技术的功能是：接收端对其接收的HARQ数据包进行译码，若译码 正确则反馈ACK信号给发送端，通知其发送新的HARQ数据包； 若译码失败则反馈NACK信号给发送端，请求发送端重新发送 HARQ数据包。接收端通过对多次重传的数据包进行IR或Chase 合并译码，可以提高其译码成功概率，实现对链路传输的高可靠性 要求。

在混合自动请求重传(HARQ)方式下，在循环缓存中可以指 定不同的位置作为每次传输HARQ数据包读取的起点位置。冗余版 本(Redundancy Version，简称RV)的定义即确定了HARQ数据 包在循环缓存中读取的多个起点位置，冗余版本的取值便确定了本 次传输HARQ数据包在循环缓存中读取的具体起点位置。

例如，在LTE中，冗余版本定义了在循环缓存的起点，用于选 择一段码字生成当前的HARQ包。如果RV数目为4，则冗余版本 以0、1、2和3从左到右的顺序在循环缓存中均匀地标示了四个位 置。更加具体的描述可以参照LTE的虚拟循环缓存速率匹配的提案 和标准，本文中对此不再详述。