專利名稱：A method and system for stopping execution of a Turbo decoder的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及Turbo解碼器領(lǐng)域。具體地，本發(fā)明涉及一種用于停止Turbo解碼器執(zhí)行的方法，其中，所述Turbo解 碼器包括多個(gè)基元解碼器，其中每個(gè)基元解碼器被配置為執(zhí)行各自的解碼操作序列，并且每個(gè)基元解碼器被布置 為接收來自多個(gè)基元解碼器中的至少一個(gè)其他基元解碼器的各自的輸入。本發(fā)明還涉及一種使用用于停止Turbo解碼器執(zhí)行的方法的Turbo解碼器系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及用于配置數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的軟件。本發(fā)明還涉及軟件提供系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及軟件提供方法。
背景技術(shù)：
一類錯(cuò)誤校正碼是所謂的turbo碼。通過turbo解碼器對(duì)Turbo碼進(jìn)行解碼。 Turbo解碼器的特性是它至少由兩個(gè)基元解碼器組成，這兩個(gè)基元解碼器相互配合產(chǎn)生解 碼數(shù)據(jù)。舉例來說，Turbo碼用于通信協(xié)議中，比如用于移動(dòng)電話。例如，發(fā)送器通過turbo 編碼器將原始數(shù)據(jù)編碼，以在傳輸期間使用；接收器使用turbo解碼器對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行 解碼。傳輸過程中會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤。使用turbo編碼器和turbo解碼器能夠修正一些錯(cuò)誤。使 用turbo碼的一種協(xié)議是高速下行分組接入(HSDPA)協(xié)議。每個(gè)基元解碼器將接收的數(shù)據(jù)和由另一個(gè)基元解碼器完成的前一基元解碼操作 的結(jié)果作為輸入。在執(zhí)行過程中，基元解碼器處理所謂的軟數(shù)據(jù)(soft data)。軟數(shù)據(jù)給出 了原始發(fā)送的數(shù)據(jù)的概率信息。此外，軟數(shù)據(jù)可以包括位可靠性?；獯a器需要能使用 軟數(shù)據(jù)，比如，SISO解碼器(軟輸入軟輸出)。軟數(shù)據(jù)能夠被轉(zhuǎn)換成硬數(shù)據(jù)。硬數(shù)據(jù)由從發(fā) 送器原始發(fā)送的數(shù)據(jù)的特定的猜測(cè)組成。Turbo解碼器的結(jié)構(gòu)和操作為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知。Turbo解碼器例如在 S.A. Barbulescu 禾口 S.S. Pietrobon 的“Turbo codes :Atutorial on a new class of powerful error correcting codingschemes,Part 1:Code structures and interleaver design “ ，J. Elec. and Electron. Eng.，Australia, vol. 19, pp.129-142, Sep. 1999.中 以及在 S. A. Barbulescu 禾口 S.S. Pietrobon 的“Turbocodes :A tutorial on a new class of powerful error correctingcoding schemes, Part 2 :Decoder design and performance, " J.Elec. and Electron. Eng.，Australia, vol. 19,pp.143-152,Sep.1999 中有所描述。Turbo解碼器包括具有多重迭代的迭代算法。每個(gè)迭代包括每個(gè)基元解碼器的執(zhí) 行。該迭代算法的經(jīng)典實(shí)現(xiàn)執(zhí)行恒定數(shù)量的迭代，而不依賴于諸如信噪比的信道條件。動(dòng) 態(tài)確定迭代次數(shù)的能力稱為“早停止”。該技術(shù)的目前狀態(tài)包括幾種用于早停止的技術(shù)。在US 7，093，180B2中描述了這種早停止方法。在US 7，093，180B2中，turbo解碼被組織成一系列的迭代。每個(gè)迭代由所有分量解碼器的解碼組成。在每次完全迭代結(jié)束 時(shí)，確定是否出現(xiàn)收斂或發(fā)散。如果出現(xiàn)收斂或者發(fā)散，則停止迭代。A. Matache、S. Dolinar禾口F. Pollara 的〃 Stopping Rules forTurbo Decoders"； TMO progress report 42-142 ；August 15，2000中提供了早停止規(guī)則的技術(shù)狀態(tài)的全面概 況。這里，使用具有兩個(gè)基元解碼器的turbo解碼器。該報(bào)告提出了早停止的第一種方法。 只要兩個(gè)基元解碼器的輸出相等，第一種方法就停止基元解碼。每個(gè)基元解碼后應(yīng)用該第 一種方法。而且，還提出了用于早停止的第二種獨(dú)立的方法。只要第二基元解碼器收斂，第 二種方法就停止基元解碼，這個(gè)規(guī)則僅在第二基元解碼器完成的基元解碼之后應(yīng)用?，F(xiàn)有技術(shù)的問題在于turbo解碼器需要許多基元解碼。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是降低turbo解碼器需要的基元解碼的數(shù)量。此目的由根據(jù)本發(fā)明的如權(quán)利要求1所定義的方法來實(shí)現(xiàn)。發(fā)明者認(rèn)識(shí)到，現(xiàn)有技術(shù)的問題在于應(yīng)用停止規(guī)則的粒度(granularity)。當(dāng)一個(gè) 迭代進(jìn)行一半時(shí)，能夠確定turbo解碼器的執(zhí)行可以被終止，然后可以存儲(chǔ)一半的迭代。這 種存儲(chǔ)對(duì)于具有大于5000比特的塊尺寸的HSDPA尤其不可忽視。這種存儲(chǔ)與具有有限資 源的裝置(比如移動(dòng)電話)也尤為相關(guān)。其優(yōu)點(diǎn)包括降低功耗和降低解碼延遲。這樣，在解碼數(shù)據(jù)的延遲和可靠性之間得 到更好的折衷。如果包括特定序列的多個(gè)序列已實(shí)質(zhì)性地收斂或者實(shí)質(zhì)性地發(fā)散，則執(zhí)行終止操 作。這包括只有該特定序列借以收斂或者發(fā)散的方法。這包括該特定序列借以收斂或者 發(fā)散而且至少一個(gè)其他序列借以收斂或者發(fā)散的方法。代替尋找收斂或者發(fā)散，這個(gè)方法 也能夠僅考慮收斂或者僅考慮發(fā)散。該方法也可以尋找一個(gè)收斂的序列和另一個(gè)發(fā)散的序 列。根據(jù)本發(fā)明的方法的實(shí)用實(shí)施例具有權(quán)利要求2所述的措施的特征?？紤]單個(gè)序列的收斂或者發(fā)散具有需要較少存儲(chǔ)器的優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)本發(fā)明的方法的實(shí)用實(shí)施例具有權(quán)利要求3所述的措施的特征?？紤]至少兩個(gè)序列的收斂或者發(fā)散具有提高該方法的魯棒性的優(yōu)點(diǎn)，S卩，不可能 在不適合條件下進(jìn)行終止。根據(jù)本發(fā)明方法的優(yōu)選實(shí)施例具有權(quán)利要求4所述的方法的特征。發(fā)明者認(rèn)識(shí)到，如果turbo解碼器最終不可能提供正確解碼，則停止tubro解碼器 的執(zhí)行是有利的。如果對(duì)應(yīng)于兩個(gè)基元解碼器的兩個(gè)序列都收斂，但并非收斂于同一數(shù)據(jù)， 則該過程是穩(wěn)定的。在這種情況下，不可能向著正確輸出取得更多的進(jìn)展。通過使該turbo 解碼器報(bào)告該最終情況，包括該turbo解碼器的通信系統(tǒng)能夠采取進(jìn)一步的行動(dòng)。例如，通 信系統(tǒng)可以請(qǐng)求數(shù)據(jù)的重新傳送，或者其可以根據(jù)該數(shù)據(jù)終止應(yīng)用程序。如果turbo解碼 器使用多于兩個(gè)基元解碼器，則在對(duì)應(yīng)于這些基元解碼器的多于兩個(gè)序列的收斂的情況下 進(jìn)行停止時(shí)能夠提高可靠性。該方法的優(yōu)點(diǎn)包括對(duì)由于以上原因引起turbo解碼器失敗的情況做出更快的響 應(yīng)，以及降低在該情況下的功耗。
如果在每個(gè)解碼操作后實(shí)施權(quán)利要求4所述的方法則更加有效。在這種情況下， 能夠最早地檢測(cè)到不可能正確的解碼，但是也可以僅僅在迭代結(jié)束時(shí)實(shí)施權(quán)利要求4所述 的方法。將權(quán)利要求4中的確定解碼操作的第一序列是否已收斂到第一數(shù)據(jù)的步驟與權(quán) 利要求1中的確定特定基元解碼器的特定解碼操作序列是否已實(shí)質(zhì)性地收斂或者實(shí)質(zhì)性 地發(fā)散的步驟結(jié)合起來是方便的。根據(jù)本發(fā)明的方法的優(yōu)選實(shí)施例具有權(quán)利要求5所述的方法的特征。發(fā)明者認(rèn)識(shí)到，沒有必要限制為一種規(guī)則類型，而將不同規(guī)則結(jié)合可以帶來優(yōu)點(diǎn)。 由于終止測(cè)試與額外的基元解碼操作相比相對(duì)便宜，所以檢驗(yàn)多于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)以使早停止概 率最大化是適宜的。確定解碼操作的第一序列是否與解碼操作的第二序列實(shí)質(zhì)性地一致能夠首先包 含確定第一序列是否收斂，也能夠包含檢驗(yàn)第二序列是否收斂。當(dāng)確定實(shí)質(zhì)性一致包含確 定收斂時(shí)，權(quán)利要求5所述的方法能夠與權(quán)利要求1到4中任一項(xiàng)所述的方法方便地結(jié)合。 通過將兩個(gè)確定收斂的步驟相結(jié)合成一個(gè)步驟，可以獲得更快的執(zhí)行速度的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)降 低了執(zhí)行該方法所需的軟件量或硬件量，并且也降低該軟件和硬件的復(fù)雜程度。特別地，權(quán)利要求4和5的結(jié)合尤其有利。根據(jù)本發(fā)明的turbo解碼器系統(tǒng)具有權(quán)利要求6所述的特征。Turbo解碼器系統(tǒng)能夠被配置為使用軟件，或者turbo解碼器系統(tǒng)能夠包括諸如 配置用來執(zhí)行該方法的電路的硬件，或者能夠用軟件控制turbo解碼器系統(tǒng)，或者turbo解 碼器系統(tǒng)可以包括可能專用的硬件和執(zhí)行本發(fā)明的方法的軟件的結(jié)合。單個(gè)裝置能夠包括 該turbo解碼器系統(tǒng)。另一方面該turbo解碼器系統(tǒng)也能夠包括多個(gè)單獨(dú)的裝置。根據(jù)本發(fā)明的軟件具有權(quán)利要求7所述的特征。權(quán)利要求7的范圍包括包含多個(gè)處理方式的軟件，使得根據(jù)本發(fā)明的方法的每一 個(gè)步驟都能夠通過多個(gè)處理方式中的至少一個(gè)來實(shí)現(xiàn)。在一個(gè)實(shí)施例中，多個(gè)處理方式中 的每個(gè)特定處理方式對(duì)應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明的方法的特定步驟。可以使用各種為人熟知的高級(jí) 編程語言(比如C、C++或者Pascal)來實(shí)現(xiàn)編程方式。也可以用低級(jí)編程語言(比如匯 編、機(jī)器碼或者微代碼)來實(shí)現(xiàn)編程方式。處理方式能夠與體系結(jié)構(gòu)(比如子程序、或者對(duì) 象)對(duì)應(yīng)，但是這并不是必須的，而且處理方式也能夠與一行或者多行程序代碼、或者其中 的一部分對(duì)應(yīng)。處理方式也能夠被包含在解決軟件的進(jìn)一步目標(biāo)的較大的處理方式中。軟件提供系統(tǒng)具有權(quán)利要求8所述的特征。用提供系統(tǒng)來提供軟件是方便的。例如，服務(wù)器經(jīng)由數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(諸如Internet) 通過使軟件對(duì)于下載、或者對(duì)于流(例如，控制代碼流)是可用的來提供軟件。或者，作為 又一示例，提供系統(tǒng)包括存儲(chǔ)軟件的存儲(chǔ)單元，之后可以通過從該存儲(chǔ)單元讀取數(shù)據(jù)來提 供軟件?；蛘咛峁┫到y(tǒng)包括處理裝置來進(jìn)行這種包括下載、流或存儲(chǔ)的提供。軟件提供方法具有權(quán)利要求9所述的特征。使用提供方法提供軟件是方便的。


以舉例的方式并且參考附圖進(jìn)一步詳細(xì)闡述本發(fā)明，其中
圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明的turbo解碼器系統(tǒng)在通信系統(tǒng)中應(yīng)用的框圖；圖2是說明根據(jù)本發(fā)明的turbo解碼器系統(tǒng)的第一實(shí)施例的框圖；圖3是說明根據(jù)本發(fā)明的turbo解碼器系統(tǒng)的第二實(shí)施例的框圖；圖4是說明停止單元實(shí)施例的框圖；圖5是說明根據(jù)本發(fā)明的用于停止turbo解碼器執(zhí)行的方法的第一實(shí)施例的流程 圖；圖6是說明根據(jù)本發(fā)明的用于停止的方法的第二實(shí)施例的流程圖；圖7是說明根據(jù)本發(fā)明的用于停止的方法的第三實(shí)施例的流程圖；圖8給出了表示根據(jù)本發(fā)明的用于停止的方法的實(shí)施例的各種方面的各種等式；圖9給出了表示根據(jù)本發(fā)明的用于停止的方法的實(shí)施例的各種方面的進(jìn)一步的
等式ο在所有附圖中，相同或者相應(yīng)的特征用相同的參考數(shù)字表示。
具體實(shí)施例方式雖然本發(fā)明容許不同形式的實(shí)施例，但是在附圖中示出并在此詳細(xì)描述一個(gè)或多 個(gè)特定實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)理解，本公開應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是本發(fā)明原理的示例，并且本發(fā)明并不局限于 示出的和描述的特定實(shí)施例。為了方便，針對(duì)具有兩個(gè)基元解碼器的turbo解碼器來描述停止turbo解碼器的 方法；然而，該方法適用于任何具有至少兩個(gè)基元解碼器的turbo解碼器。附圖標(biāo)記參考Y代表是參考N代表否參考Fig代表圖參考_女字(100)通信系統(tǒng)
參考_女字(102)發(fā)送器
參考_女字(104)接收器
參考_女字(106)原始數(shù)據(jù)
參考_女字(108)turbo編碼器
參考_女字(109)傳送數(shù)據(jù)
參考_女字(110)接收數(shù)據(jù)
參考_女字(112)turbo解碼器系統(tǒng)
參考_女字(114)解碼數(shù)據(jù)
參考_女字(202)基元解碼器1
參考_女字(204)基元解碼器2
參考_女字(206)停止決定單元
參考_女字(300)硬數(shù)據(jù)單元1
參考_女字(302)硬數(shù)據(jù)單元2
參考_女字(400)存儲(chǔ)器1
參考_女字(402)存儲(chǔ)器2
等式(809)能夠用作停止標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)按等式(802)描述的方式為兩個(gè)基元解碼器建 立實(shí)質(zhì)性收斂或者按等式(804)描述的方式建立實(shí)質(zhì)性一致時(shí)，終止基元解碼的執(zhí)行。等式(810)能夠用作停止標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)按等式(802)描述的方式為兩個(gè)基元解碼器建 立實(shí)質(zhì)性收斂或者按等式(805)描述的方式建立實(shí)質(zhì)性一致時(shí)，終止基元解碼的執(zhí)行?？梢允褂脠?zhí)行上述以流程圖形式概括描述的編程指令的程控處理器來實(shí)現(xiàn)本發(fā) 明(如在這里描述的實(shí)施例)，這些編程指令可存儲(chǔ)在任何合適的電子存儲(chǔ)介質(zhì)中。然而， 本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本發(fā)明的情況下，上述過程能夠以任何數(shù)量變型形 式來實(shí)施，也可以以許多合適的編程語言來實(shí)施。例如，執(zhí)行的某些操作的順序能夠經(jīng)常改 變，在不脫離本發(fā)明的情況下，可以加入附件的操作或者刪除操作。在不脫離本發(fā)明的情況 下，可以加入錯(cuò)誤捕獲、增強(qiáng)和變型。這些變型是預(yù)期的并且被認(rèn)為是等效的。本發(fā)明可以通過使用特殊目的硬件和/或?qū)Ｓ锰幚砥鱽韺?shí)施。相似地，通用計(jì)算 機(jī)、基于計(jì)算機(jī)的微處理器、數(shù)字信號(hào)處理器、微控制器、專用處理器、定制電路、ASICS和/ 或?qū)Ｓ糜膊季€邏輯可以用于構(gòu)建本發(fā)明的可替換的等效實(shí)施例。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將意識(shí)到，在不脫離本發(fā)明的情況下，用于實(shí)施上述實(shí)施例的 程序步驟和相關(guān)數(shù)據(jù)能夠通過磁盤存儲(chǔ)和其他形式的存儲(chǔ)來實(shí)施，比如，只讀存儲(chǔ)器(ROM) 設(shè)備、隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)設(shè)備，光存儲(chǔ)元件、磁存儲(chǔ)元件、磁光存儲(chǔ)元件、閃存和/或者其他 等效的存儲(chǔ)技術(shù)。這些可替換的存儲(chǔ)裝置能被認(rèn)為是等效的。雖然連同特定實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是很明顯，根據(jù)上述描述，許多可替代物、 修改、變換和變型對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說是明顯的。因此，其目的在于本發(fā)明包含 落入所附權(quán)利要求范圍內(nèi)的所有這些替代物、修改和變型。
權(quán)利要求
一種用于停止turbo解碼器的執(zhí)行的方法(500)，其中所述turbo解碼器包括多個(gè)基元解碼器(202、204)，其中每個(gè)基元解碼器被配置為執(zhí)行各自的解碼操作序列，并且每個(gè)基元解碼器被布置為接收來自多個(gè)基元解碼器中的至少一個(gè)其他基元解碼器的各自的輸入；其特征在于所述用于停止的方法包括請(qǐng)求得到特定基元解碼器的特定解碼操作序列中的每個(gè)特定解碼操作；確定該特定基元解碼器的特定解碼操作序列是否實(shí)質(zhì)性地收斂或者實(shí)質(zhì)性地發(fā)散(502)；如果包括該特定序列的多個(gè)序列已實(shí)質(zhì)性地收斂或者實(shí)質(zhì)性地發(fā)散，則終止解碼操作的執(zhí)行(504)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中序列的數(shù)量為1。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中序列的數(shù)量至少為2。
4.如前述的任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的用于停止turbo解碼器的執(zhí)行的方法(600)，包括 附加步驟；其中所述附加步驟包括確定第一解碼操作序列是否已收斂到第一數(shù)據(jù)(602)，以及如果是， 確定第二解碼操作序列是否已收斂到第二數(shù)據(jù)(604)，以及如果是， 驗(yàn)證第一數(shù)據(jù)和第二數(shù)據(jù)是否不相等(606)，以及如果不相等， 報(bào)告turbo解碼器失敗(608)。
5.如前述的任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的用于停止turbo解碼器的執(zhí)行的方法(700)，包括 進(jìn)一步的附加步驟；其中所述的進(jìn)一步的附加步驟包括確定第一解碼操作序列是否實(shí)質(zhì)性地與第二解碼操作序列一致(702)，以及如果一致， 終止解碼操作的執(zhí)行(504)。
6.一種turbo解碼器系統(tǒng)(112)，包括 多個(gè)基元解碼器(202、204)，其中每個(gè)基元解碼器被配置為執(zhí)行各自的解碼操作序列，并且每個(gè)基元解碼器被布置為接收來自多個(gè)基元解碼器中的至少一個(gè)其他基元解碼器的 各自的輸入，以及停止決定單元(206)；其特征在于所述停止決定單元至少被配置為執(zhí)行權(quán)利要求1到5中的任一項(xiàng)所述的方法。
7.一種軟件，用于對(duì)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行配置，使其能夠使用權(quán)利要求1到5中的任一項(xiàng) 所述的方法來停止turbo解碼器的執(zhí)行。
8.一種軟件提供系統(tǒng)，配置為提供權(quán)利要求7所述的軟件。
9.一種軟件提供方法，被布置為提供權(quán)利要求7所述的軟件，其中，所述方法能夠在如 權(quán)利要求8所述的提供系統(tǒng)中執(zhí)行。
全文摘要
文檔編號(hào)H04L1/00GK101953105SQ20098010585
公開日2011年1月19日 申請(qǐng)日期2009年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月5日
發(fā)明者Ancora Andrea, Charpentier Sebastien 申請(qǐng)人:Nxp Bv