專利名稱：無(wú)線通信系統(tǒng)中編碼和解碼的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)一般涉及無(wú)線通信系統(tǒng)領(lǐng)域，更具體地，涉及特定通信信道中編 碼和解碼控制數(shù)據(jù)比特。
背景技術(shù)：
人們知道，在無(wú)線通信系統(tǒng)中，特定的業(yè)務(wù)信道用于如在基站或無(wú)線接 入點(diǎn)與無(wú)線通信設(shè)備之間的通信數(shù)據(jù)。人們也知道，為了無(wú)線通信設(shè)備準(zhǔn)確
接收并解碼該業(yè)務(wù)信道，需要特定的信息。例如，在正交頻分多址(OFDMA) 系統(tǒng)中，使用控制信道，例如傳達(dá)信息的前向共享控制信道(F-SCCH)和 反向OFDM專用控制信道(R-ODCCH)，前向共享控制信道(F-SCCH )是 在能夠承載接入許可(grant)、指派消息以及與資源管理有關(guān)的其它消息的 前向鏈路中的信令信道，而反向OFDM專用控制信道(R-ODCCH)是在能 夠承載諸如資源請(qǐng)求和質(zhì)量指示符之類的反向OFDMA控制信道消息的反 向鏈路中的信令信道。
本說明書和下面權(quán)利要求書中所用的術(shù)語(yǔ)"無(wú)線通信設(shè)備"意指任何能 夠與例如基站或無(wú)線接入點(diǎn)通信的設(shè)備。因此，術(shù)語(yǔ)"無(wú)線通信設(shè)備"包括 蜂窩電話型設(shè)備(公知的手持設(shè)備、移動(dòng)電話機(jī)、移動(dòng)手持設(shè)備、移動(dòng)通信 設(shè)備等)、具有無(wú)線通信功能的個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、智能電話機(jī)、具有無(wú) 線通信能力的計(jì)算設(shè)備(包括手持計(jì)算機(jī)、膝上型計(jì)算機(jī)甚至桌上型計(jì)算機(jī) 等)，但是不限于此。
應(yīng)當(dāng)理解，盡管這里提供的許多示例和實(shí)施例參照了無(wú)線廣域網(wǎng) (WWAN )，但是這里描述的系統(tǒng)和方法也能夠應(yīng)用于無(wú)線個(gè)域網(wǎng)(WPAN )、 無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)、無(wú)線城域網(wǎng)(WMAN)等。也應(yīng)當(dāng)理解，這樣的網(wǎng) 絡(luò)包括如在WWAN或WMAN中的一些類型的接入設(shè)備或如基站之類的基 礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，或者例如在WLAN中的接入點(diǎn)。因此應(yīng)當(dāng)理解，參考這些接入設(shè) 備/基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)是可互換的，參考其中一個(gè)不應(yīng)當(dāng)排除參考另一個(gè)，除非特別說 明或通過參考上下文得知是專用的。

發(fā)明內(nèi)容
下面將給出如在超移動(dòng)寬帶(UMB )系統(tǒng)中實(shí)施控制信道的系統(tǒng)和方法。 用于實(shí)施這里描述的控制信道的信道結(jié)構(gòu)的各方面能夠改善檢錯(cuò)能力、降低 解碼復(fù)雜度、以及提高傳輸效率。在某些方面，通過使用較少的CRC比特 和不傳輸尾比特來提高傳輸效率。循環(huán)網(wǎng)格校驗(yàn)和維特比解碼也能夠用于提 高效率并保持抬r錯(cuò)能力。通過利用L個(gè)比特CRC的尾比特巻積編碼，能夠 降低這里描述的實(shí)施例中的誤幀率(FER)。此外，由循環(huán)網(wǎng)格校驗(yàn)提供的 檢錯(cuò)能夠很好地補(bǔ)償CRC校驗(yàn)。此外，能夠固定編碼器分組大小以方便解 碼。
一方面，給出了體現(xiàn)上述編碼技術(shù)的編碼器設(shè)計(jì)。依照需要，能夠?qū)⑦@ 樣的編碼器設(shè)計(jì)并入到上行鏈路或下行鏈路發(fā)射器設(shè)計(jì)中。本發(fā)明的一個(gè)實(shí) 施例是一種信道編碼器，被配置為將M個(gè)數(shù)據(jù)比特編碼到信道上以用于進(jìn) 一步調(diào)制。該信道編碼器包括第一循環(huán)冗余校驗(yàn)編碼塊，其被配置為接收該 M個(gè)數(shù)據(jù)比特、產(chǎn)生L個(gè)循環(huán)冗余校驗(yàn)比特、并將該L個(gè)循環(huán)冗余校驗(yàn)比 特增加到該M個(gè)數(shù)據(jù)比特中。該信道編碼器包括尾比特巻積編碼器，其耦 接到該第一循環(huán)冗余校驗(yàn)編碼塊，所述尾比特巻積編碼器被配置為使用尾比 特技術(shù)編碼該M+L個(gè)比特并產(chǎn)生輸出符號(hào)。該信道編碼器包括交錯(cuò)器，耦 接到該尾比特巻積編碼器，所述交錯(cuò)塊被配置為將該輸出符號(hào)交錯(cuò)。以及序 列重復(fù)塊，其耦接到所述交錯(cuò)器，所述序列重復(fù)塊被配置為向該輸出符號(hào)增 加重復(fù)序列。
另一方面，給出了體現(xiàn)上述解碼技術(shù)的解碼器設(shè)計(jì)。依照需要，能夠?qū)?這樣的解碼器設(shè)計(jì)并入到上行鏈路或下行鏈路發(fā)射器設(shè)計(jì)中。本發(fā)明的 一個(gè) 實(shí)施例是一種信道解碼器，被配置為從控制信道中解碼解調(diào)制的輸出符號(hào)。 該信道解碼器包括序列去重復(fù)塊，其被配置為從解調(diào)制的輸出符號(hào)中除去重 復(fù)序列。該信道解碼器包括尾比特巻積解碼器，其與該解交錯(cuò)塊相耦接，該 尾比特巻積解碼器被配置為解碼該輸出符號(hào)并產(chǎn)生數(shù)據(jù)比特。該信道解碼器 包括第一循環(huán)冗余校驗(yàn)循環(huán)冗余校驗(yàn)解碼塊，其耦接到該尾比特巻積解碼 器，該第一循環(huán)冗余校驗(yàn)解碼塊被配置為校驗(yàn)該數(shù)據(jù)比特。以及該信道解碼 器包括有效負(fù)載產(chǎn)生塊，其耦接到該第一循環(huán)冗余校驗(yàn)解碼塊，該有效負(fù)載 產(chǎn)生塊被配置為產(chǎn)生有效負(fù)載數(shù)據(jù)比特。其它方面，給出了體現(xiàn)上述和下述各種技術(shù)的編碼信道信號(hào)的方法。本 發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例是一種將信息比特編碼到控制信道上以用于進(jìn)一步調(diào)制
的方法。該方法包括產(chǎn)生接收的有效負(fù)載數(shù)據(jù)比特的L個(gè)循環(huán)冗余校驗(yàn)比 特，將該L個(gè)循環(huán)冗余校驗(yàn)比特增加到該有效負(fù)載數(shù)據(jù)比特中，使用尾比特 技術(shù)由該L個(gè)循環(huán)冗余校驗(yàn)比特和該有效負(fù)載數(shù)據(jù)比特產(chǎn)生輸出符號(hào)，將該 輸出符號(hào)交錯(cuò)以及重復(fù)該輸出符號(hào)的序列。
其它方面，給出了體現(xiàn)上述和下述各種技術(shù)的解碼信道信號(hào)的方法。本 發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例是一種在控制信道上解碼解調(diào)制的輸出符號(hào)的方法。包括 從解調(diào)制的輸出符號(hào)中除去重復(fù)序列，將該輸出符號(hào)解交錯(cuò)，使用尾比特巻 積解碼對(duì)該輸出符號(hào)進(jìn)行解碼并產(chǎn)生數(shù)據(jù)比特，以及對(duì)該數(shù)據(jù)比特執(zhí)行第一 循環(huán)冗余校驗(yàn)。
下面將在"具體實(shí)施方式
"部分中描述本發(fā)明的這些和其它特征、方面 和實(shí)施例。


結(jié)合附圖來描述本發(fā)明的特征、方面和實(shí)施例，其中
圖1是示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的控制信道編碼器可以被配置為編碼用于 控制信道的信息比特的示例方法的圖2是示出根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的控制信道編碼器可以被配置為編碼用 于控制信道的信息比特的示例方法的圖3是示出根據(jù)又一個(gè)實(shí)施例的控制信道編碼器可以被配置為編碼用 于控制信道的信息比特的示例方法的圖4是示出根據(jù)又一個(gè)實(shí)施例的控制信道編碼器可以被配置為編碼用 于控制信道的信息比特的示例方法的圖5是示出根據(jù)又一個(gè)實(shí)施例的控制信道編碼器可以被配置為編碼用 于控制信道的信息比特的示例方法的圖6是示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的控制信道解碼器可以被配置為解碼用于 控制信道的信息比特的示例方法的圖7是示出根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的控制信道解碼器可以被配置為解碼用 于控制信道的信息比特的示例方法的圖8是示出根據(jù)又一個(gè)實(shí)施例的控制信道解碼器可以被配置為解碼用于控制信道的信息比特的示例方法的圖9是示出根據(jù)又一個(gè)實(shí)施例的控制信道解碼器可以被配置為解碼用 于控制信道的信息比特的示例方法的圖10是示出根據(jù)又一個(gè)實(shí)施例的控制信道解碼器可以被配置為解碼用 于控制信道的信息比特的示例方法的圖11是示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的控制信道編碼器可以編碼用于控制信道 的信息比特的示例的圖12是示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的控制信道解碼器可以解碼用于控制信道 的信息比特的示例的圖13是示出詳述相對(duì)于利用16比特CRC的傳統(tǒng)尾比特巻積編碼算法 的誤幀率(FER)對(duì)信噪比Eb/No (dB)的仿真結(jié)果，圖2、 3、 7和8的實(shí) 施例的誤幀率(FER)對(duì)信噪比Eb/N。
(dB)的仿真結(jié)果的繪圖；以及
圖14是圖2、 3、 7和8的實(shí)施例的未檢驗(yàn)出的錯(cuò)誤概率對(duì)信噪比Eb/N0 (dB )的圖。
具體實(shí)施例方式
在以下描述和相關(guān)圖中，相同的參考標(biāo)示用于相似的部件、操作等。
下面描述的實(shí)施例提供能夠有效發(fā)送信息比特的控制信道編碼和解碼。 這里描述的各種實(shí)施例能夠使用與諸如BPSK、 QPSK或QAM之類的調(diào)制 方案結(jié)合的尾比特巻積編碼、序列重復(fù)、交錯(cuò)、以及循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)。 下面依照QPSK來總體描述這些實(shí)施例；但是，應(yīng)當(dāng)理解，這不排除使用其 它調(diào)制技術(shù)，只是為了簡(jiǎn)便才這樣做。此外，在尾比特巻積編碼和調(diào)制之后， 根據(jù)實(shí)施的諸如CDMA或OFDM的空中接口標(biāo)準(zhǔn)可以進(jìn)一步對(duì)調(diào)制的符號(hào) 進(jìn)行變換以進(jìn)行傳輸。例如，如可以利用或不利用多天線(多進(jìn)多出 (MIMO))或波束成形，來將信號(hào)變換成OFDM副載波波形。
下述實(shí)施例的實(shí)施能夠得到具有減少開銷的符號(hào)的幀結(jié)構(gòu)，其能夠產(chǎn)生 提高的性能和更有效的設(shè)計(jì)。此外，與傳統(tǒng)的解決方案相比，這樣的幀結(jié)構(gòu) 能夠產(chǎn)生較低的發(fā)送功率或較低的信噪比(Eb/N0 )。
這里描述的實(shí)施例能夠用于實(shí)施在超移動(dòng)寬帶(UMB )系統(tǒng)中的各種控 制信道。因而，當(dāng)實(shí)施這里描述的實(shí)施例時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮特定信道的需求。此 外，應(yīng)當(dāng)理解，圖11中的編碼器和圖12中的解碼器，和這里描述的所有實(shí)施例一樣，能夠以軟件、硬件或它們的結(jié)合來實(shí)現(xiàn)。圖l是示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的控制信道編碼器可以被配置為編碼用于控制信道的信息數(shù)據(jù)比特的示例方法的圖。圖1描述的方法能夠?qū)嵤┯谌鏤MB 系統(tǒng)中的前向鏈路或反向鏈路發(fā)射器中包括的編碼器上。例如，該編碼方法 能夠?qū)嵤┯诰幋a器上來產(chǎn)生控制信道，例如傳達(dá)信息的前向共享控制信道 (F-SCCH)和反向OFDM專用控制信道(R-ODCCH)，前向共享控制信道 (F-SCCH)是在能夠承載接入許可、分配消息以及與資源管理有關(guān)的其它 消息的前向鏈路中的信令信道，而反向OFDM專用控制信道(R-ODCCH) 是在能夠承載諸如資源請(qǐng)求和質(zhì)量指示符之類的反向OFDMA控制信道消 息的反向鏈路中的信令信道。因此，這樣的編碼器能夠用于編碼如(F-SCCH 中的)資源管理消息的指示信息，該指示信息常常提供在可達(dá)25比特信息 的M比特有效負(fù)載之內(nèi)?？梢钥闯?，編碼方法100可以包括操作102，其中能夠接收到包括有效 負(fù)載的數(shù)據(jù)比特，如25比特的指示符。盡管下述示例中通常使用25比特的 有效負(fù)載，但是應(yīng)當(dāng)理解，這里描述的實(shí)施例不必限于25比特的有效負(fù)載， 比特?cái)?shù)將依賴于具體實(shí)施的需要而定。在操作104，可產(chǎn)生CRC比特并將其 增加到來自操作102的數(shù)據(jù)比特中?？蛇x地，在某些實(shí)施例中，編碼方法可 以進(jìn)一步包括在操作112中將從操作104中輸出的符號(hào)加擾。在操作106, 尾比特巻積編碼算法可以用于編碼數(shù)據(jù)比特并產(chǎn)生輸出符號(hào)。在操作108， 可以對(duì)在操作106中產(chǎn)生的輸出符號(hào)進(jìn)行交錯(cuò)(interleave )。交錯(cuò)是一種為了提高性能而以非鄰接方式安排數(shù)據(jù)的方式。交錯(cuò)主要用 于數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸技術(shù)，以免傳輸發(fā)生突發(fā)錯(cuò)誤。這些錯(cuò)誤覆寫一行中的多個(gè) 比特，但是很少出現(xiàn)。交錯(cuò)用于解決此問題。所有數(shù)據(jù)和一些控制比特(與 交錯(cuò)獨(dú)立)一起發(fā)送，能夠使得信道解碼器糾正一定數(shù)量的交錯(cuò)的糾錯(cuò)比特。 如果發(fā)生突發(fā)錯(cuò)誤，并且交錯(cuò)了多于此數(shù)量的比特，則不能正確解碼出碼字。 因此先將多個(gè)碼字或符號(hào)的比特交錯(cuò)然后發(fā)送。這樣，突發(fā)錯(cuò)誤僅影響每個(gè) 碼字中的可糾正數(shù)量的比特，因此解碼器能夠正確解碼出碼字。在交錯(cuò)操作108后，在操作110可以處理該輸出符號(hào)，其中可以將該輸 出符號(hào)序列重復(fù)。在序列重復(fù)操作110中，可以將信道交錯(cuò)器的輸出中的比 特的序列逐序列地重復(fù)必要多次。然后可以將在操作110中產(chǎn)生的輸出符號(hào) 轉(zhuǎn)發(fā)給操作114以進(jìn)行調(diào)制。在操作114中，可以將輸出符號(hào)調(diào)制，如按照BPSK、 QPSK或QAM。在操作116中可以進(jìn)一步將輸出符號(hào)調(diào)制，以用于 經(jīng)由CDMA或OFDM進(jìn)行傳輸。
圖2是示出根據(jù)另 一個(gè)實(shí)施例的控制信道編碼器(例如F-SCCH編碼器) 可以被配置為編碼用于控制信道的信息比特的示例編碼方法的圖。參照?qǐng)D2， 在操作201,可以接收到可達(dá)25比特的M比特有效負(fù)載，并填充N個(gè)數(shù)據(jù) 比特，使得N+M等于25比特。在操作204,將這些數(shù)據(jù)比特通過操作204 中的CRC (如16比特CRC )編碼。在操作206,可以用尾比特巻積編碼器 將數(shù)據(jù)比特編碼成輸出符號(hào)。在操作208，通過傳統(tǒng)的修剪比特反向交錯(cuò)器 (pruned bit reversal interleaver)將輸出符號(hào)進(jìn)行交錯(cuò)。在序列重復(fù)操作210 中，可以將信道交錯(cuò)器的輸出中的比特序列逐序列地重復(fù)必要多次。然后可 以在操作214中調(diào)制輸出符號(hào)，如使用QPSK。盡管圖2中未示出，接著可 以發(fā)生進(jìn)一步調(diào)制，以用于諸如CDMA或OFDM傳輸。
在操作204中的CRC編碼因此可以輸出41比特，然后可以對(duì)此輸出進(jìn) 行操作206中的尾比特巻積編碼。應(yīng)當(dāng)理解，巻積編碼器將k比特輸入(此 例中k = 9 )轉(zhuǎn)換成n比特序列。這n比特序列或符號(hào)然后可以用于在接收機(jī) 中確定該k比特。因此，在塊206中執(zhí)行的編碼效率比(R) ( R=k/n )是R=l/3。 在某些實(shí)施例中，巻積編碼發(fā)生器多項(xiàng)式可以是如八位字節(jié)的0557、 0663 和0711。
因此，應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)實(shí)施圖2的方法時(shí)，不需要傳統(tǒng)系統(tǒng)中的尾比特， 從而提高了傳輸效率。在圖2的示例中，尾比特巻積編碼器的初始狀態(tài)應(yīng)當(dāng) 是產(chǎn)生的分組的最后K-l比特。
圖3是示出根據(jù)又一個(gè)實(shí)施例的控制信道編碼器(例如F-SCCH編碼器) 可以被配置為編碼用于控制信道的信息比特的示例編碼方法的圖。參照?qǐng)D3， 在操作203a,可以將N比特CRC增加到可達(dá)例如21比特的M比特有效負(fù) 載中，使得N+M等于21比特。在操作203b，可以將4比特首部塊類型增 加到該數(shù)據(jù)比特中，以使得最后輸出是例如25比特。在操作204，可將該 25比特?cái)?shù)據(jù)通過CRC (如16比特CRC )編碼。在操作206,可以用尾比特 巻積編碼器將數(shù)據(jù)比特編碼成輸出符號(hào)。在操作208，可例如通過傳統(tǒng)的修 剪比特反向交錯(cuò)器將輸出符號(hào)進(jìn)行交錯(cuò)。在序列重復(fù)操作210中，可以將比 特序列逐序列地重復(fù)必要多次。然后可以在操作214中調(diào)制輸出符號(hào)，如使 用QPSK。盡管圖3中未示出，接著可以發(fā)生進(jìn)一步調(diào)制，以用于諸如經(jīng)由CDMA或OFDM進(jìn)行傳輸。因此，相對(duì)于圖2的實(shí)施例，圖3的方法能夠提供增加的檢錯(cuò)能力。一 般來說，用于圖2和3的實(shí)施例的CRC比特?cái)?shù)可以降低到如15或16比特。 此外，如比特CRC—樣，可以保證對(duì)尾比特巻積編碼的檢錯(cuò)能力。在UMB 系統(tǒng)中的CRC是依據(jù)24比特CRC的多項(xiàng)式。24比特CRC的多項(xiàng)式如下所述g(X) = X24+X23+X8+X"+X'4+X"+X'。+X7+X6+X5+X4+X3+X+1其中CRC長(zhǎng)度將小于24,且24比特CRC的計(jì)算如上所述。然而，可 以只取前N比特的CRC加以傳送，而后面的比特可以丟棄。對(duì)第三圖的實(shí) 施例來說，N可以是從0到9的數(shù)目，相關(guān)的多項(xiàng)式可根據(jù)上述計(jì)算得出。有效負(fù)載的大小應(yīng)當(dāng)取決于塊類型。此外，可以固定編碼器分組大小以 便于解碼，并且如上所述，也可以使用加擾。圖4是示出根據(jù)又一個(gè)實(shí)施例的控制信道編碼器(例如R-ODCCH編碼 器)可以被配置為編碼用于控制信道的信息比特的示例編碼方法的圖。參照 圖4,在操作201，可以將N個(gè)比特填充到例如可達(dá)25比特的M比特有效 負(fù)載中，使得N+M等于25比特。在操作204,然后將這些數(shù)據(jù)比特通過操 作204中的CRC編碼器(如16比特CRC編碼器)編碼。在CRC編碼這些 比特之后，在操作212可使用加擾算法對(duì)該符號(hào)進(jìn)行加擾。在操作206，可 以用尾比特巻積編碼器將數(shù)據(jù)比特編碼成輸出符號(hào)。在操作208，例如通過 傳統(tǒng)的修剪比特反向交錯(cuò)器將輸出符號(hào)進(jìn)行交錯(cuò)。在序列重復(fù)操作210中， 可以將比特序列逐序列地重復(fù)必要多次。在重復(fù)了這些比特之后，可以在操 作214中調(diào)制該lt據(jù)，如使用QPSK。盡管圖4中未示出，接著可以發(fā)生進(jìn) 一步調(diào)制，以用于經(jīng)由諸如CDMA或OFDM傳輸。圖5是示出根據(jù)又一個(gè)實(shí)施例的控制信道編碼器(例如R-ODCCH編碼 器)可以被配置為編碼用于控制信道的信息比特的示例編碼方法的圖。參照 圖5,在搡作203a，可以將N比特CRC增加到可達(dá)22比特的M比特有效 負(fù)載中，使得N+M等于22比特。在操作203b,可以增加3比特首部塊類 型。接著在操作204，可將該25比特?cái)?shù)據(jù)通過如16比特CRC進(jìn)行編碼。在 操作212，可以將這些符號(hào)使用加擾算法進(jìn)行加擾。在操作206，可以用尾 比特巻積編碼器將數(shù)據(jù)比特編碼成輸出符號(hào)。然后在操作208,例如通過修 剪比特反向交錯(cuò)器可將輸出符號(hào)進(jìn)行交錯(cuò)。然后在操作210中捕獲的序列重復(fù)中，可以將比特序列逐序列地重復(fù)必要多次。然后可以在操作214中調(diào)制 輸出符號(hào)，如使用QPSK。盡管圖5中未示出，接著可以發(fā)生進(jìn)一步調(diào)制， 以用于諸如經(jīng)由CDMA或OFDM傳輸。
關(guān)于圖4和5的實(shí)施例，有效負(fù)載的大小可以取決于首部。此外，可以 固定分組大小以便于解碼。尾比特產(chǎn)生多項(xiàng)式可以是如八位字節(jié)的0557、 0664和0711。由于尾比特巻積解碼以及如15或16比特CRC，可以保證檢 錯(cuò)能力。CRC多項(xiàng)式可以與上述的相同。此外，圖5的實(shí)施例的如可達(dá)5 比特CRC的附加多項(xiàng)式可以與上面所示相同。
圖6是示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的控制信道解碼器可以被配置為解碼用于如 在F-SCCH或R-ODCCH中的控制信道的信息比特的示例解碼方法的圖。參 照?qǐng)D6，首先在操作602中，例如可使用QPSK解調(diào)數(shù)據(jù)比特或符號(hào)。接著 在^t喿作606中，可以將來自操作602中的輸出符號(hào)中的重復(fù)序列除去。接著 在操作608中，可以將輸出解交錯(cuò)(deinterleave )。例如，在操作608中可 以使用修剪比特反向解交錯(cuò)算法來解交錯(cuò)該符號(hào)?？蛇x地，如果該符號(hào)是加 擾的，則在操作604中可將該符號(hào)解擾。接著，在操作610中，對(duì)符號(hào)的尾 比特巻積編碼進(jìn)行解碼。在一個(gè)實(shí)施例中，可以通過維特比解碼和循環(huán)網(wǎng)格 校驗(yàn)來執(zhí)行該尾比特巻積解碼。
如下所述，尾比特巻積碼的網(wǎng)格是循環(huán)的。因此，通過校驗(yàn)維特比解碼 器中的存活路徑的網(wǎng)格是否循環(huán)可以將解碼檢測(cè)為失敗或成功。因此，循環(huán) 網(wǎng)格校驗(yàn)?zāi)軌蛱岣邫z錯(cuò)能力，從而能夠?qū)⒄RC比特?cái)?shù)減少1。
然后將最后的數(shù)據(jù)比特進(jìn)行CRC解碼。然后在操作620中，可以產(chǎn)生 有效負(fù)載數(shù)據(jù)比特。下面更詳細(xì)地描述各個(gè)實(shí)施例。
圖7是示出根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的控制信道解碼器可以被配置為解碼用于 如在F-SCCH或R-ODCCH中的控制信道的信息比特的示例解碼方法的圖。 在操作702中，例如可使用QPSK首先解調(diào)凄史據(jù)比特或符號(hào)。接著在操作 706中，可以將符號(hào)中的重復(fù)序列除去。在操作706中將重復(fù)的符號(hào)去除之 后，在操作708中，可以將剩下的符號(hào)解交錯(cuò)。例如，在操作708中可以使 用修剪比特反向解交錯(cuò)算法來解交錯(cuò)該符號(hào)。接著，在操作710中，對(duì)符號(hào) 的尾比特巻積編碼進(jìn)行解碼。在一個(gè)實(shí)施例中，可以使用維特比解碼和循環(huán) 網(wǎng)格校驗(yàn)來執(zhí)行該尾比特巻積解碼。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，可以將維特比 解碼幀長(zhǎng)度擴(kuò)展到編碼器分組大小加a(k-l),其中a是3到大約5之間的數(shù)。在這樣的維特比解碼器中的所有初始狀態(tài)都可以被初始化為相同的概率。這 應(yīng)當(dāng)提供了與具有已知初始狀態(tài)的維特比解碼器幾乎一樣好的解碼性能，卻
具有較低的復(fù)雜度。然后在操作712中可將所得的數(shù)據(jù)比特進(jìn)行CRC解碼。 然后在操作714中可將數(shù)據(jù)比特中的N比特填充除去，以產(chǎn)生有效負(fù)載 數(shù)據(jù)比特。
圖8是示出根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的控制信道解碼器可以被配置為解碼用于 如F-SCCH的控制信道的信息比特的示例解碼方法的圖。在操作702中，例 如可使用QPSK首先解調(diào)數(shù)據(jù)比特或符號(hào)。接著在操作706中，可以將符號(hào) 中的重復(fù)序列除去。在操作706中將重復(fù)的符號(hào)去除之后，在操作708中， 可以將剩下的符號(hào)解交錯(cuò)。例如，在操作708中可以使用修剪比特反向解交 錯(cuò)算法來解交錯(cuò)該符號(hào)。接著，在操作710中，對(duì)符號(hào)的尾比特巻積編碼進(jìn) 行解碼。在一個(gè)實(shí)施例中，可以使用如上所述的維特比解碼和循環(huán)網(wǎng)格校驗(yàn) 來執(zhí)行尾比特巻積解碼。接著該方法可進(jìn)行到操作712，其中可將所得的數(shù) 據(jù)比特進(jìn)行CRC解碼。在操作712中的CRC解碼器后，在操作716中，可 以從數(shù)據(jù)比特中提取出如4比特塊首部類型的塊首部類型。然后在操作718 中，可使用第二CRC算法校驗(yàn)該數(shù)據(jù)比特，其中該第二CRC算法的形式可 以取決于操作716中提取出的塊類型。操作718可以解碼該信息比特并產(chǎn)生 有效負(fù)載。
圖9是示出根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的控制信道解碼器可以被配置為解碼用于 如R-ODCCH的控制信道的信息比特的示例解碼方法的圖。在操作702中， 例如可使用QPSK首先解調(diào)數(shù)據(jù)比特或符號(hào)。在操作702中的解調(diào)制后，在 操作706中，接著可以將符號(hào)中的重復(fù)序列除去。在操作706后，在操作708 中，可以將剩下的符號(hào)解交錯(cuò)。例如，在操作708中可以使用修剪比特反向 解交錯(cuò)算法來解交錯(cuò)該符號(hào)。接著，在操作710中，可對(duì)符號(hào)的尾比特巻積 編碼進(jìn)行解碼。在一個(gè)實(shí)施例中，可以使用維特比解碼和循環(huán)網(wǎng)格校驗(yàn)來執(zhí) 行該尾比特巻積解碼。可選地，如果輸出符號(hào)是加擾的，則可以將輸出符號(hào) 經(jīng)過解擾器處理并在操作704中可將輸出符號(hào)解擾。然后在操作712中可將 操作704或操作710的結(jié)果數(shù)據(jù)比特進(jìn)行CRC解碼。在操作714，將數(shù)據(jù)比 特中的任意N比特填充去除。
圖10是示出根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的控制信道解碼器可以被配置為解碼用 于如R-ODCCH的控制信道的信息比特的示例解碼方法的圖。在操作702中，例如可使用QPSK首先解調(diào)數(shù)據(jù)比特或符號(hào)。在操作702中的解調(diào)制后，接 著在操作706中，可以將重復(fù)序列除去。在操作706中將重復(fù)的符號(hào)移除后， 在操作708中，可以將剩下的符號(hào)解交錯(cuò)。例如，在操作708中可以使用修 剪比特反向解交錯(cuò)算法來解交錯(cuò)該符號(hào)。接著，在操作710中，可對(duì)符號(hào)的 尾比特巻積編碼進(jìn)行解碼。在一個(gè)實(shí)施例中，可以使用維特比解碼和循環(huán)網(wǎng) 格校驗(yàn)來執(zhí)行該尾比特巻積解碼。可選地，如果輸出符號(hào)是加擾的，則可以 在操作704中將輸出符號(hào)經(jīng)過解擾器處理并將輸出符號(hào)解擾。然后在操作 712中將操作704或操作710的所得的數(shù)據(jù)比特進(jìn)行CRC解碼。在操作712 中的CRC校驗(yàn)后，在操作716中，可以從數(shù)據(jù)比特中提取出如3比特塊首 部類型的塊首部類型。然后在操作718中，可使用第二 CRC算法解碼該數(shù) 據(jù)比特并可產(chǎn)生有效負(fù)載信息比特。在操作718中所用的CRC算法可以取 決于操作716中提取出的3比特首部類型。圖11是示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的可以被配置為編碼用于控制信道的信息 比特的示例控制信道編碼器1100的圖。編碼器IIOO可以包括在如UMB系 統(tǒng)中的前向鏈路或反向鏈路發(fā)射器中。例如，編碼器1100可以被實(shí)施為產(chǎn) 生諸如F-SCCH或R-ODCCH的控制信道?？梢钥闯?，編碼器1100可以包括CRC編碼器1104,其能夠接收數(shù)據(jù) 比特(如25數(shù)據(jù)比特)、產(chǎn)生CRC數(shù)據(jù)(如15比特或16比特CRC )、并將 CRC比特增加到數(shù)據(jù)比特中?？蛇x地，該編碼器也能夠包括耦接到第一 CRC 編碼器1104的加擾器1U2。編碼器IIOO也能夠包括尾比特巻積編碼器1106， 其或者與CRC編碼器1104耦接或者與可選加擾器1112耦接，并可被配置 為編碼數(shù)據(jù)比特并產(chǎn)生輸出符號(hào)。交錯(cuò)器1108可以與尾比特巻積編碼器1106 耦接，并可以被配置為交錯(cuò)該輸出符號(hào)。序列重復(fù)器1110可以與交錯(cuò)器1108 耦接并可以被配置為接收信道交錯(cuò)器的輸出處的比特序列并逐序列地將該 數(shù)據(jù)重復(fù)必要多的次數(shù)。例如QPSK、 QAM或BPSK調(diào)制器之類的調(diào)制器 1114可以與序列重復(fù)器1110耦接，并被配置為調(diào)制重復(fù)器的輸出。此外， 第二調(diào)制器1116可以耦接到第一調(diào)制器1114,并可被配置為根據(jù)實(shí)施的空 中接口標(biāo)準(zhǔn)(如CDMA或OFDM )來變換該輸出以用于傳輸。此外，在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)有效負(fù)載小于如25比特時(shí)，該編碼器可以 進(jìn)一步包括比特填充器1118,其耦接到第一CRC編碼器1104的輸入端，并 可以被配置為增加填充比特以使得傳遞到第一 CRC編碼器的比特總數(shù)為例如25比特。此外，在某些實(shí)施例中，當(dāng)有效負(fù)載小于例如25比特時(shí)，該編碼器可 以進(jìn)一步包括耦接到塊類型發(fā)生器1122的第二CRC編碼器1120,該塊類型 發(fā)生器1122可耦接到第一CRC塊編碼器1104的輸入端，其中該第二CRC 編碼器可以被配置為產(chǎn)生N比特的CRC，其中N等于25比特減去首部比特 和有效負(fù)載比特的總和。這確保了總共有25比特可被傳遞到第一 CRC編碼 器1104。塊類型發(fā)生器1122可以被配置為產(chǎn)生n比特的塊類型并將該塊類 型增加到輸入到第一 CRC編碼器1104的比特中。圖12是示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的被配置為解碼用于控制信道的信息比特 的示例控制信道解碼器1200的圖。解碼器1200可以包括在如UMB系統(tǒng)中 的前向鏈路或反向鏈路發(fā)射器中。例如，解碼器1200可以實(shí)施在諸如 F-SCCH或R-ODCCH的控制信道上。可以看出，解碼器1200可以包括如QPSK、 QAM或BPSK解調(diào)制器之 類的解調(diào)制器、可以被配置為提取重復(fù)序列的序列提取器1206(這里也稱為 序列去重復(fù)(derepetition )塊)、耦接到序列提取器1206的解交錯(cuò)器1208、 耦接到解交錯(cuò)器1208的尾比特巻積解碼器1210、以及耦接到尾比特巻積解 碼器1210的第一CRC解碼器1212?？蛇x地，解碼器1200可以包括解擾器 1204,其耦接在尾比特巻積解碼器1210和第一 CRC解碼器1212之間，并 可以被配置為在將輸出信號(hào)發(fā)送到第一CRC解碼器1212之前，對(duì)來自解調(diào) 制器1202的輸出信號(hào)進(jìn)行解擾。此外，這里描述的某些實(shí)施例也可以包括填充提取器1220,其耦接到 第一CRC解碼器1212的輸出端，并可以被配置為提取出可能已被增加到有 效負(fù)載數(shù)據(jù)比特中的任何填充比特?？商鎿Q地，某些實(shí)施例也可以包括耦接 到第一CRC解碼器1212和第二CRC解碼器1224的首部類型提取器1222。 第二CRC解碼器1224可以依賴于由首部類型提取器1222提取出的首部， 該首部的長(zhǎng)度可以變化，如在R-ODCCH中為3比特，在F-SCCH中為4比 特。首部類型提取器1222可以被配置為從第一 CRC解碼器1212的輸出數(shù) 據(jù)中除去首部類型。第二 CRC解碼器1224可以接收首部類型提取器1222 或第一CRC解碼器1212的輸出，并解碼數(shù)據(jù)比特中的第二CRC。然后第二 CRC解碼器1224可以輸出有效負(fù)載。根據(jù)某些實(shí)施例，解交錯(cuò)器1208可以使用修剪比特反向解交錯(cuò)算法。此外，根據(jù)這里的某些實(shí)施例，尾比特巻積解碼器可以包括如上所述的維特 比解碼器和循環(huán)網(wǎng)格校驗(yàn)。
圖13是示出詳述相對(duì)于傳統(tǒng)尾比特巻積編碼算法和16比特CRC的誤 幀率(FER)對(duì)信噪比Eb/No (dB)的仿真結(jié)果，圖2、 3、 7和8的實(shí)施例 的誤幀率(FER)對(duì)信噪比Eb/N。 (dB)的仿真結(jié)果的繪圖，其中M=25。 從圖13中的仿真結(jié)果可以看出，相對(duì)于傳統(tǒng)尾比特巻積編碼算法和16比特 CRC,誤幀率(FER)降低了。圖13中示出的仿真結(jié)果顯示了在FER二0.1。/0 時(shí)，相對(duì)于傳統(tǒng)編碼的增益約為0.9dB。在圖13的示例中，對(duì)于尾比特維特 比解碼來說，a=5。
圖14是對(duì)于圖2、 3、 7和8中描述的實(shí)施例來說，不可檢測(cè)的錯(cuò)誤概 率對(duì)測(cè)量為Eb/No(dB)的信噪比(SNR)的圖。圖14示出了由循環(huán)網(wǎng)格校驗(yàn) 提供的纟全錯(cuò)很好地補(bǔ)償了 CRC校驗(yàn)。在低SNR或高誤比特率(BER)時(shí)， L比特CRC的不可檢測(cè)的錯(cuò)誤概率約為2-L。在高SNR (低BER)時(shí)，L比 特CRC的不可檢測(cè)的錯(cuò)誤概率遠(yuǎn)低于2-l;因此，高SNR時(shí)的循環(huán)網(wǎng)格校驗(yàn) 的高不可4企測(cè)的錯(cuò)誤概率并沒有負(fù)面影響總體性能。
盡管上面描述了本發(fā)明的特定實(shí)施例，但應(yīng)當(dāng)理解，所描述的實(shí)施例僅 為示例。因而，本發(fā)明不應(yīng)當(dāng)限于所描述的實(shí)施例。相反，這里描述的本發(fā) 明的范圍應(yīng)當(dāng)僅根據(jù)所附權(quán)利要求書以及結(jié)合上述說明書和附圖來限定。
權(quán)利要求
1、一種信道編碼器，被配置為將M個(gè)數(shù)據(jù)比特編碼到信道上以用于進(jìn)一步調(diào)制，該信道編碼器包括第一循環(huán)冗余校驗(yàn)編碼塊，其被配置為接收該M個(gè)數(shù)據(jù)比特、產(chǎn)生L個(gè)循環(huán)冗余校驗(yàn)比特、并將該L個(gè)循環(huán)冗余校驗(yàn)比特增加到該M個(gè)數(shù)據(jù)比特中；尾比特卷積編碼器，其耦接到該第一循環(huán)冗余校驗(yàn)編碼塊，所述尾比特卷積編碼器被配置為使用尾比特技術(shù)編碼該M+L個(gè)比特并產(chǎn)生輸出符號(hào)；交錯(cuò)器，耦接到該尾比特卷積編碼器，所述交錯(cuò)塊被配置為將該輸出符號(hào)交錯(cuò)；以及序列重復(fù)塊，其耦接到所述交錯(cuò)器，所述序列重復(fù)塊被配置為向該輸出符號(hào)增加重復(fù)序列。
2、 如權(quán)利要求1所述的信道編碼器，其中，所述交錯(cuò)塊是修剪比特反 向交錯(cuò)塊。
3、 如權(quán)利要求1所述的信道編碼器，還包括耦接到第一循環(huán)冗余校驗(yàn) 循環(huán)冗余校驗(yàn)編碼塊的填充塊，其中所述填充塊被配置為接收該M個(gè)數(shù)據(jù) 比特、向該M個(gè)數(shù)據(jù)比特增加n個(gè)填充比特、以及向該第一循環(huán)冗余校驗(yàn) 編碼塊輸出M+n比特的數(shù)據(jù)。
4、 如權(quán)利要求1所述的信道編碼器，其中，該信道編碼器還包括第二循環(huán)冗余校驗(yàn)循環(huán)冗余校驗(yàn)編碼塊，其中該第二循環(huán)冗余校驗(yàn)編碼 塊被配置為接收該M個(gè)數(shù)據(jù)比特并將n個(gè)循環(huán)冗余校驗(yàn)比特增加到該M個(gè) 數(shù)據(jù)比特中；以及首部類型塊，耦接到該第二循環(huán)冗余校驗(yàn)編碼塊和第 一循環(huán)冗余校驗(yàn)編 碼塊，其中該首部類型塊被配置為接收該M+n個(gè)數(shù)據(jù)比特、將首部類型增 加到該數(shù)據(jù)比特中、以及輸出到該第 一循環(huán)冗余校驗(yàn)編碼塊。
5、 如權(quán)利要求1所述的信道編碼器，還包括加擾塊，其耦接到該第一 循環(huán)冗余校驗(yàn)循環(huán)冗余校驗(yàn)編碼塊和尾比特巻積編碼器，所述加擾塊被配置 為將來自所述序列重復(fù)塊的輸出符號(hào)加擾，并將該加擾的輸出符號(hào)發(fā)送到所 述尾比特巻積編碼器。
6、 一種將信息比特編碼到控制信道上以用于進(jìn)一步調(diào)制的方法，該方法包括產(chǎn)生接收的有效負(fù)載數(shù)據(jù)比特的L個(gè)循環(huán)冗余校驗(yàn)比特； 將該L個(gè)循環(huán)冗余校驗(yàn)比特增加到該有效負(fù)載數(shù)據(jù)比特中； 使用尾比特技術(shù)由該L個(gè)循環(huán)冗余校驗(yàn)比特和該有效負(fù)載數(shù)據(jù)比特產(chǎn) 生輸出符號(hào)；將該輸出符號(hào)交錯(cuò)；以及 重復(fù)該輸出符號(hào)的序列。
7、 如權(quán)利要求6所述的方法，還包括在產(chǎn)生第一循環(huán)冗余校驗(yàn)比特 之前，向該有效負(fù)載數(shù)據(jù)比特增加N個(gè)填充比特。
8、 如權(quán)利要求6所述的方法，還包括 產(chǎn)生第二 N比特循環(huán)冗余校驗(yàn)； 產(chǎn)生n比特首部類型；以及將該N比特循環(huán)冗余校驗(yàn)增加到有效負(fù)載中，其中N等于M減去有效 負(fù)載和首部類型中的總比特?cái)?shù)。
9、 如權(quán)利要求6所述的方法，還包括在將L個(gè)循環(huán)冗余校驗(yàn)比特增 加到有效負(fù)載數(shù)據(jù)比特之后以及在使用尾比特技術(shù)由該L個(gè)循環(huán)冗余校驗(yàn) 比特和該有效負(fù)載數(shù)據(jù)比特產(chǎn)生輸出符號(hào)之前，將該輸出符號(hào)加擾。
10、 如權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述將輸出符號(hào)交錯(cuò)包括修剪比 特反向交錯(cuò)過程。
11、 一種信道解碼器，被配置為從控制信道中解碼解調(diào)制的輸出符號(hào)， 該信道解碼器包括序列去重復(fù)塊，其被配置為從解調(diào)制的輸出符號(hào)中除去重復(fù)序列； 解交錯(cuò)塊，其耦接到該序列去重復(fù)塊，該解交錯(cuò)塊被配置為將該輸出符 號(hào)解交錯(cuò)；尾比特巻積解碼器，其與該解交錯(cuò)塊相耦接，該尾比特巻積解碼器被配 置為解碼該輸出符號(hào)并產(chǎn)生數(shù)據(jù)比特；第一循環(huán)冗余校驗(yàn)循環(huán)冗余校驗(yàn)解碼塊，其耦接到該尾比特巻積解碼 器，該第一循環(huán)冗余校驗(yàn)解碼塊被配置為校驗(yàn)該數(shù)據(jù)比特；以及有效負(fù)載產(chǎn)生塊，其耦接到該第一循環(huán)冗余校驗(yàn)解碼塊，該有效負(fù)載產(chǎn) 生塊被配置為產(chǎn)生有效負(fù)載數(shù)據(jù)比特。
12、 如權(quán)利要求11所述的信道解碼器，還包括解擾塊，其耦接在該第一循環(huán)冗余校驗(yàn)循環(huán)冗余校驗(yàn)解碼塊和該尾比特巻積解碼器之間，其中該 解擾塊被配置為接收來自該解調(diào)制塊的輸出符號(hào)、將該輸出符號(hào)解擾、并將 該解擾的輸出符號(hào)發(fā)送到第 一循環(huán)冗余校驗(yàn)解碼塊。
13、 如權(quán)利要求11所述的信道解碼器，其中該有效負(fù)載產(chǎn)生塊包括填 充去除塊，其耦接到第一循環(huán)冗余校驗(yàn)解碼塊，其中該填充去除塊被配置為 從該數(shù)據(jù)比特中去除填充比特。
14、 如權(quán)利要求11所述的信道解碼器，其中該有效負(fù)載產(chǎn)生塊包括 首部提取塊，其中該首部提取塊被配置為從該數(shù)據(jù)比特中提取出首部；以及第二循環(huán)冗余校驗(yàn)解碼塊，其耦接到該首部提取塊，其中該第二循環(huán)冗 余校驗(yàn)解碼塊被配置為校驗(yàn)循環(huán)冗余校驗(yàn)數(shù)據(jù)比特。
15、 一種在控制信道上解碼解調(diào)制的輸出符號(hào)的方法，該方法包括 從解調(diào)制的輸出符號(hào)中除去重復(fù)序列； 將該輸出符號(hào)解交錯(cuò)；使用尾比特巻積解碼對(duì)該輸出符號(hào)進(jìn)行解碼并產(chǎn)生數(shù)據(jù)比特；以及 對(duì)該數(shù)據(jù)比特執(zhí)行第一循環(huán)冗余校驗(yàn)。
16、 如權(quán)利要求15所述的方法，還包括從該數(shù)據(jù)比特中去除填充比特。
17、 如權(quán)利要求15所述的方法，還包括在對(duì)該數(shù)據(jù)比特執(zhí)行了第一循 環(huán)冗余校驗(yàn)之后，還對(duì)該數(shù)據(jù)比特執(zhí)行第二循環(huán)冗余校驗(yàn)。
18、 如權(quán)利要求15所述的方法，還包括在對(duì)該數(shù)據(jù)比特執(zhí)行第一循環(huán)冗余校驗(yàn)并對(duì)該數(shù)據(jù)比特執(zhí)行第二循環(huán) 冗余校驗(yàn)之后，從該數(shù)據(jù)比特中提取出塊首部類型。
19、 如權(quán)利要求15所述的方法，還包括在使用尾比特巻積解碼對(duì)輸 出符號(hào)進(jìn)行解碼之后以及在執(zhí)行第一循環(huán)冗余校驗(yàn)之前，對(duì)該輸出符號(hào)進(jìn)行 解擾。
全文摘要
本發(fā)明提供一種如在UMB系統(tǒng)中的控制信道編碼器、譯碼器及其相關(guān)的編譯碼方法，通過使用較少的CRC比特和不傳輸尾比特來提高傳輸效率，能夠高效地發(fā)送更多信息比特并且達(dá)到充分的檢錯(cuò)和錯(cuò)誤警報(bào)性能的信道結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的信道編碼器包括第一循環(huán)冗余校驗(yàn)編碼塊，其被配置為接收M個(gè)數(shù)據(jù)比特、產(chǎn)生L個(gè)循環(huán)冗余校驗(yàn)比特、并將該L個(gè)循環(huán)冗余校驗(yàn)比特增加到該M個(gè)數(shù)據(jù)比特中。該信道編碼器包括尾比特卷積編碼器，其耦接到該第一循環(huán)冗余校驗(yàn)編碼塊，所述尾比特卷積編碼器被配置為使用尾比特技術(shù)編碼該M+L個(gè)比特并產(chǎn)生輸出符號(hào)。該信道編碼器包括交錯(cuò)器以及序列重復(fù)塊，其耦接到所述交錯(cuò)器，所述序列重復(fù)塊被配置為向該輸出符號(hào)增加重復(fù)序列。
文檔編號(hào)H04L12/28GK101321034SQ20081000887
公開日2008年12月10日 申請(qǐng)日期2008年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月30日
發(fā)明者建 古, 楊鴻魁, 蘇鵬程 申請(qǐng)人:美商威睿電通公司