一种 LTE 解速率匹配与 HARQ 合并的装置与方法 技术领域 本 发 明 涉 及 移 动 通 信 技 术 领 域， 尤 其 涉 及 一 种 LTE(Long Term Evolution system， 长期演进系统 ) 解速率匹配与 HARQ(Hybird Automatic Repeat Request， 混合自动 重传请求 ) 合并的装置与方法。
背景技术
当前， 在通信技术领域由 3G 时代向 4G 时代的过渡过程中， LTE 系统被广泛的认为 是准 4G 无线通信系统。在 LTE 系统中， 为了提高系统的性能和吞吐率， 采用 HARQ 方式调整 调制编码速率， 补偿信道变化的影响。
HARQ 方 式 具 体 是 指 将 FEC(Forward Error Correction， 前向纠错码)与 ARQ(Automatic Repeat Request， 自动重传请求 ) 结合的通信方式。发送端对数据进行纠 错编码处理， 接收端按照一定算法进行纠错译码。 译码成功反馈确认信息， 否则反馈失败信 息。 发送侧根据反馈信息进行新的数据包传输 ( 如果反馈为确认信息 )， 或重传失败的数据 包 ( 如果反馈为失败信息 )。从而增加系统的可靠性， 提高传输效率。
LTE 系统中的速率匹配过程， 主要包括子块交织操作和重复打孔操作。其中， 子 块交织操作是将传输过程中的连续错误分散化， 提高译码的纠错能力， 打孔是将部分比特 作为无效数据打掉， 重复是通过在软缓存器中循环取数来达到重复的效果， 重复与打孔操 作的目的是将编码后的速率调整至空中接口的速率 ； 解速率匹配过程则是速率匹配的逆过 程， 即包括子块解交织和去重复打孔操作。
具体的， 速率匹配过程为 ： 发送侧采用 Turbo 编码的方式对物理上行共享信道或 物理下行共享信道进行 1/3 编码， 编码输出三路长度相等的序列， 即一个系统位序列与两 个校验位序列。编码完成后对各路数据分别填充处理， 并按行写入的方式构成系统位矩阵 VsR×32， 校验位矩阵 VP1R×32 与 VP2R×32。
其中系统位矩阵、 校验位矩阵的列数固定为 32， R 表示系统位矩阵、 校验位矩阵的 行数， 由码块长度 cbSize 决定 ：
R ＝ ceil{(cbSize+4)/32} (4)
根据 3GPP TS 36.212 协议第 5 章以及 3GPP TS 36.213 协议第 7 章推算， 码块分 割时不会产生填充位， 因此即使对于传输块中的第一个码块， 各个矩阵对应的填充比特数 是相等的， 且计算如下 ：
ND ＝ 32R-(cbSize+4) (5)
对于系统位矩阵 VsR×32 校验位矩阵 VP1R×32 生成完成后， 按照表 1 所示的列间交织 方式生成相应的交织矩阵 SR×32 与 P1R×32。对于校验位矩阵 VP2R×32， 先对矩阵中的数据进行 循环移 1 位， 再按照表 1 所示的列间交织方式生成相应的交织矩阵 P2R×32。 交织完成后， 根据 给码块分配的承载比特数 E， 冗余版本号 rv_idx 以及码块对应的软缓存器 (soft buffer) 大小 Ncb， 打掉子块交织中的填充位， 并按列输出速率匹配数据。 其中， 对于 SR×32 中的数据，
直接输出 ； 对于 P1R×32 与 P2R×32 中的数据， 交叉输出。
表 1 列间交织映射表LTE 系统中， 接收侧传输信道的信道解码过程与发送过程相对应， 首先对接收数 据进行解速率匹配， 然后送入译码器进行译码。其中， 进行解速率匹配时， 接收侧需要把每 次传输中在发送时被打掉的填充比特恢复出来， 即若当前地址为填充比特的位置， 往 soft buffer 写 0， 否则将输入数据写入， 这样， 将恢复后数据依次缓存到 soft buffer 中， 以便于 与重传数据进行合并处理。然后恢复出接收数据在子块交织矩阵中的位置， 恢复子块交织 矩阵 SR×32， P1R×32 与 P2R×32， 最后按照发送子块交织的原则将子块交织矩阵恢复成子块交织 前的数据格式 VsR×32， VP1R×32 与 VP2R×32， 对于 P2R×32 恢复成 VP2R×32， 需要比 VsR×32， VP1R×32 多进行一步移位操作。如果发生重传， 需要根据 3GPP TS 36.212 协议第 5 章计算重复数据 在 VsR×32， VP1R×32， VP2R×32 中的位置， 再进行合并。图 1 给出了的 HARQ 合并状态示意图。
其中， 由于传输数据的起始位置， 填充比特个数， 承载比特数， 以及 Ncb 的关系， 对 于重传的数据， 会导致码块对应的 soft buffer 被分成不同存储段。对于同一个传输块的 不同次数的传输， 每次传输分配的物理资源可能不一样， 采用的调制方式也可能不相同， 采 用的冗余版本号一般也不相等。 因此， 对于同一个码块， 两次传输中传输承载的有效比特数 不相同， 传输数据段位于 soft buffer 中的起始位置不同， 结束位置不同。此外， 对于每次 传输， 也会导致在码块对应的 soft buffer 被分成不同存储段， 各段数据重传的次数也不相 同。接收侧在把每次传输中的填充比特恢复出来时， 也会导致不同存储段内需要恢复的填 充比特个数不相等。
由此， 利用上述的现有技术中解速率匹配的方法， 对于子块交织矩阵的恢复实现 过程繁琐 ； 对于 soft buffer， 用于表示每个软比特的比特个数， 与重传数据采用的比特个 数相同， 因此， 会消耗较大的存储空间， 导致对数据的处理效率降低， 系统的功耗变大。
发明内容
有鉴于此， 本发明的目的在于提供一种 LTE 解速率匹配与 HARQ 合并的装置和方 法， 以克服现有技术中解速率匹配时， 子块交织矩阵的恢复实现过程繁琐， 及 soft buffer 中软比特占用的存储空间大的问题。
为了达到上述目的， 本发明提供如下技术方案 ：
一种长期演进 LTE 系统解速率匹配与混合自动重传请求 HARQ 合并的方法， 包括 ：
步骤 1) 获取用于计算解速率匹配和 HARQ 合并的传输块级的控制参数和码块级的 控制参数， 所述码块级的控制参数包括 ： 当前码块子块交织引入的填充比特个数 ND、 当前码块子块交织对应的行数 R、 当前码块大小 cbSize、 各码块对应的在混合自动重传请求软缓 存 HARQ soft buffer 中的长度 Ncb ；
步骤 2) 依据初始化交织后的矩阵的列号 ColumStart、 所述码块级的控制参数中 的 ND 计算， 得到初始化交织后的矩阵的第 ColumStart 列对应的填充比特个数 ；
步骤 3) 根据所述码块级的控制参数中的 R、 所述第 ColumStart 列对应的填充比 特个数及所述 Ncb 计算对应的系统矩阵 SR×32 及校验位行交叉矩阵 P2R×32 中可恢复的数据 个数， 并更新所述 ColumStart， 得到新 ColumStart， 其中， P2R×32 为校验位交叉矩阵 P1R×32 与 P2R×32 行交叉构成 ；
步骤 4) 依据所述可恢复的数据个数、 所述新 ColumStart 以及当前数据的传输状 态和合并系数， 对混合自动重传请求存储库 HARQ soft buffer 中存储的无符号数据进行合 并；
步骤 5) 将合并后的数据存储于 HARQ soft buffer 中 ；
步骤 6) 对存储于所述 HARQ soft buffer 中的合并后的数据进行解子块交织处 理， 生成译码所需的系统位序列与校验位序列。
优选地， 步骤 4) 中所述对 HARQ soft buffer 中存储的无符号数据进行合并之前， 包括 ： 将所述 HARQ soft buffer 中对应的用 m 个比特表示的无符号数转化为 n 个比特 的有符号数， 其中， n 为重传数据的比特数， m ＜ n。
优选地， 所述步骤 2) 主要包括 ：
判断所述 ColumStart 是否小于等于 31， 如果是， 则数据位于系统位矩阵中， 根据 所述 ColumStart 查询原始矩阵列号 ColumInitial 的索引号 ColumInitial_idx， 将所述 ColumStart 赋予所述 ColumInitial_idx ； 如果否， 则数据位于校验位交织矩阵中， 将依据 floor{(ColumStart-32)/2}mod32 计算后的 ColumStart， 赋予所述 ColumInitial_idx ；
获取所述原始矩阵列号 ColumInitial ；
将所述 ColumInitial 与所述 ND 减 1 的值 ND-1 进行比较， 如果所述 ColumInitial 大于 ND-1， 则得到初始化交织后的矩阵的第 ColumStart 列在对应的系统位交织矩阵 SR×32、 校验位交织矩阵 P1R×32 中的填充比特个数 nullNumSP1 为 0， 如果所述 ColumInitial 小于等 于 ND-1， 则得到所述第 ColumStart 列在对应的 SR×32、 P1R×32 中的填充比特个数 nullNumSP1 为1；
判断所述 ColumInitial 是否位于最后一列， 如果是， 则得到所述第 ColumStart 列 在校验位交织矩阵 P2R×32 中的填充比特个数 nullNumSP2 为 1， 如果否并且 ColumInitial 小于 ND-2， ， 则所述第 ColumStart 列在 P2R×32 中的填充比特个数 nullNumSP2 为 1， 如果否 并且 ColumInitial 大于等于 ND-2， 则所述第 ColumStart 列在 P2R×32 中的填充比特个数 nullNumSP2 为 0。
优选地， 所述步骤 3) 主要包括 ：
判断所述 ColumStart 是否小于等于 31， 如果是， 则所述第 ColumStart 列位于 系统位矩阵， 以所述 R 为单位计算 SR×32 中第 ColumStart 列可恢复的数据个数， 并更新 ColumStart ； 如果否， 则所述第 ColumStart 列位于校验位矩阵， 以 2R 为单位计算校验位行 交叉矩阵 P2R×32 中第 ColumStart 列可恢复的数据个数， 并更新 ColumStart。
优选地， 所述以 R 为单位计算 SR×32 中第 ColumStart 列可恢复的数据个数， 并更新 ColumStart， 包括 ：
判断第 ColumStart 列是否为所述 HARQsoft buffer 的最后一列， 如果是， 则判断 数据是否在 ColumStart 列内结束， 如果是， 则当前码块处理完毕， 可恢复的数据个数为 ： E-validDataStart+nulNum， ColumStart 无需更新， 结束 ； 其中， E 为承载当前码块的有效比 特个数， 其中不包括填充的比特个数， validDataStart 为当前可恢复数据在长度 E 中的起 始位置， nulNum 为所述步骤 3) 中列 ColumStart 未更新前位于系统位交织矩阵中对应的填 充比特的个数 ；
判断 HARQ soft buffer 是否在第 ColumStart 列内结束， 如果是， 则判断数据 是否在 ColumStart 列内结束， 如果否， 则可恢复的数据个数为 R， 继续判断 HARQ soft buffer 是否在第 ColumStart 列最后结束， 如果是， 则更新 ColumStart 为 0， 如果否， 则更新 ColumStart 为 ColumStart+1， 结束 ；
判断 HARQ soft buffer 是否在第 ColumStart 列内结束， 如果否， 则判断数据是 否在 ColumStart 列内结束， 如果是， 则可恢复的数据个数为 ： Ncb-ColumStart×R， 同时 更新 ColumStart 为 0， 结束 ； 其中， Ncb 为各码块对应的在 HARQ soft buffer 中的长度， ColumStart 为当前数据位于交织矩阵中的列号， R 为当前码块子块交织对应的行数 ；
判断 HARQ soft buffer 是否在第 ColumStart 列内结束， 如果否， 则判断数据是否 在 ColumStart 列内结束， 如果否， 则判断码块数据处理完成时， 是否达到 HARQ soft buffer 的结束位置， 如果是， 则可恢复的数据个数为 E-validDataStart+nulNum， ColumStart 无需 更新， 如果否， 则可恢复的数据个数为 Ncb-ColumStart*R， 更新 ColumStart 为 0， 结束。
优选地， 所述以 2R 为单位计算校验位行交叉矩阵 P2R×32 中第 ColumStart 列可恢复 的数据个数， 并更新 ColumStart， 包括 ：
判断 HARQ soft buffer 是否在第 ColumStart 列或 ColumStart+1 列结束， 如果 是， 则判断数据是否在第 ColumStart 列或第 ColumStart+1 列内结束， 如果是， 则当前码块 处理完毕， 可恢复的数据个数为 ： E-validDataStart+nulNum， ColumStart 无需更新， 结束 ； 其中， nulNum 为权利要求 4 中列 ColumStart 未更新前位于校验交织矩阵中对应的填充比 特的个数的之和 nullNumSP1+nullNum SP2 ；
判断 HARQ soft buffer 是否在第 ColumStart 列或第 ColumStart+1 列内结束， 如 果是， 则判断数据是否在 ColumStart 列或第 ColumStart+1 列内结束， 如果否， 则可恢复的 数据个数为 2R， 继续判断 HARQ soft buffer 是否在第 ColumStart 列或第 ColumStart+1 列 最后结束， 如果是， 则更新 ColumStart 为 0， 如果否， 则更新 ColumStart 为 ColumStart 加 2， 结束 ；
判断 HARQ soft buffer 是否在第 ColumStart 列或第 ColumStart+1 列内结束， 如 果否， 则判断数据是否至 ColumStart 列或第 ColumStart+1 列内结束， 如果是， 则可恢复的 数据个数为 ： Ncb-ColumStart×2R， 同时更新 ColumStart 为 0， 结束 ；
判断 HARQ soft buffer 是否在第 ColumStart 列或第 ColumStart+1 列内结束， 如果否， 则判断数据是否至 ColumStart 列或第 ColumStart+1 列内结束， 如果否， 则判断码 块数据处理完成时， 是否达到 HARQ soft buffer 的结束位置， 如果是， 则可恢复的数据个 数为 ： E-validDataStart+nulNum， ColumStart 无需更新， 如果否， 则可恢复的数据个数为Ncb-ColumStart×2R， 更新 ColumStart 为 0， 结束。
优选地， 所述步骤 6) 之后， 还包括 ： 判断传输块内所有的码块是否处理完毕， 如果 是， 则结束 ； 如果否， 则更新所述码块级控制参数。
优选地， 步骤 6) 中所述对存储于 HARQ soft buffer 中的合并后的数据进行解子 块交织处理， 包括 ：
从系统位序列、 校验位序列中第 k 个数据起始， 所述 k 初始化为 0 ；
将 k 与在码块级的控制参数中的当前码块长度 cbSize 上增加 4 的值 cbSize+4 进 行比较， 如果 k 小于等于 cbSize+4， 则计算存储地址， 当存储地址超过当前码块的存储范围 时， 则所述第 k 个数据默认为 0 ； 当存储地址未超过当前码块的存储范围时， 则从所述 HARQ soft buffer 中读取对应 k 的数据， 并在 k 的基础上增加 1， 使 k ＝ k+1， 并返回执行将 k 与 cbSize+4 进行比较这一步骤 ；
如果 k 大于 cbSize+4， 则结束。
一种长期演进 LTE 系统解速率匹配与混合自动重传请求 HARQ 合并的装置， 包括 ：
控制参数获取单元， 用于计算解速率匹配和 HARQ 合并的传输块级的控制参数和 码块级的控制参数 ； 填充比特个数计算单元， 用于依据初始化交织后的矩阵的列号 ColumStart、 所述 码块级的控制参数中的 ND 计算， 得到初始化交织后的矩阵的第 ColumStart 列对应的填充 比特个数 ；
恢复数据个数计算及列更新单元， 用于根据所述码块级的控制参数中的 R、 所述第 ColumStart 列对应的填充比特个数及所述 Ncb 计算对应的系统矩阵 SR×32 及校验位行交叉 矩阵 P2R×32 中可恢复的数据个数， 并更新所述 ColumStart， 得到新 ColumStart， 其中， P2R×32 为校验位交叉矩阵 P1R×32 与 P2R×32 行交叉构成 ；
软比特合并单元， 用于依据所述可恢复的数据个数、 所述新 ColumStart 以及当前 数据的传输状态和合并系数， 对混合自动重传请求软缓存 HARQ soft buffer 中存储的无符 号数据进行合并 ；
HARQ 合并状态管理单元， 用于获取当前数据的传输与合并状态， 对所述 HARQ soft buffer 中的数据状态进行更新， 产生 HARQ soft buffer 中数据的合并系数以及当前传输数 据的合并系数 ；
HARQ soft buffer 单元， 用于存储合并后的数据 ；
解子块交织单元， 对存储于所述 HARQ soft buffer 中的合并后的数据进行解子块 交织处理， 生成译码所需的系统位序列与校验位序列。
通过上述技术方案可知， 本发明具有如下有益效果 ： 在进行 LTE 解速率匹配时， 构 造维数为 R×32 的系统位交织矩阵 SR×32， 以及维数为 2R×32 的校验位行交叉矩阵 P2R×32， 准确地恢复出传输数据及填充位在 HARQ soft buffer 中的位置， 并在数据位置恢复过程 中实现对重传数据的合并处理， 其中， 在恢复与合并过程中以长度 R 为单位对 SR×32 矩阵进 行恢复与合并处理， 以长度 2R 为单位对 P2R×32 矩阵进行合并处理， 最后直接对矩阵 SR×32 与 P2R×32 进行解子块交织处理获得译码所需的系统位序列、 校验位序列。在此过程中， 以 2R 为单位对校验位行交叉矩阵 P2R×32 进行合并处理， 简化了子块交织矩阵的恢复实现过程， 并 且， HARQ soft buffer 中只存储无符号数， 由于表示每个无符号数的比特个数比传输数据
中每个软比特占用的比特个数少， 从而节省了存储空间， 提高了对数据的处理效率， 降低了 系统功耗。 附图说明
图 1 是现有技术中 HARQ 合并状态示意图 ；
图 2 是本发明实施例一公开的 LTE 系统解速率匹配与 HARQ 合并的处理流程图 ；
图 3 是本发明实施例二公开的 LTE 系统解速率匹配与 HARQ 合并的处理流程图 ；
图 4 是本发明实施例公开的填充比特个数计算的处理流程图 ；
图 5 是本发明实施例公开的恢复数据个数计算及列更新的处理流程图 ；
图 6 是本发明实施例公开的解子块交织实现流程图 ；
图 7 是本发明实施例公开的 LTE 系统解速率匹配与 HARQ 合并的结构示意图 ；
图 8 是 LTE 系统解速率匹配与 HARQ 合并的控制参数说明图。 具体实施方式
为了引用和清楚起见， 下文中使用的技术名词的说明、 简写或缩写总结如下 ： LTE ： Long Term Evolution system， 长期演进系统 ；
HARQ ： Hybird Automatic Repeat Request， 混合自动重传请求 ；
HARQ soft buffer ： 混合自动重传请求软缓存。
本发明为一种 LTE 系统解速率匹配与 HARQ 合并的装置和方法， 本发明所提供的方 法， 在进行 LTE 解速率匹配时， 构造维数为 R*32 的系统位交织矩阵 SR×32， 以及维数为 2R*32 的校验位行交叉矩阵 P2R×32， 准确地恢复出传输数据及填充位在 soft buffer 中的位置， 并 在数据位置恢复过程中实现对重传数据的合并处理， 最后直接对矩阵 SR×32 与 P2R×32 进行解 子块交织处理获得译码所需的系统位序列、 校验位序列。在此过程中， 以 2R 为单位对校验 位行交叉矩阵 P2R×32 进行合并处理， 简化了子块交织矩阵的恢复实现过程， 并且， HARQ soft buffer 中只存储无符号数， 从而节省了存储空间， 提高了对数据的处理效率， 降低了系统功 耗。
为使本发明实施例的目的、 技术方案和优点更加清楚， 下面将结合本发明实施例 中的附图， 对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完整地描述， 显然， 所描述的实施例是 本发明一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于本发明中的实施例， 本领域普通技术人员 在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例， 都属于本发明保护的范围。
实施例一
如图 2 所示， 为本发明实施例一公开的一种 LTE 解速率匹配与 HARQ 合并的处理流 程图， 主要包括以下步骤 ：
步骤 1) 获取用于计算解速率匹配和 HARQ 合并的传输块级的控制参数和码块级的 控制参数， 所述码块级的控制参数包括 ： 当前码块子块交织引入的填充比特个数 ND、 当前码 块子块交织对应的行数 R、 当前码块长度 cbSize、 各码块对应的在混合自动重传请求软缓 存 HARQ soft buffer 中的长度 Ncb ；
步骤 2) 依据初始化交织后的矩阵的列号 ColumStart、 所述码块级的控制参数中 的 ND 计算， 得到初始化交织后的矩阵的第 ColumStart 列对应的填充比特个数 ；
步骤 3) 根据所述码块级的控制参数中的 R、 所述第 ColumStart 列对应的填充比 特个数和所述 Ncb 计算对应的系统矩阵 SR×32 及校验位行交叉矩阵 P2R×32 中可恢复的数据 个数， 并更新所述 ColumStart， 得到新 ColumStart， 其中， P2R×32 为校验位交叉矩阵 P1R×32 与 P2R×32 行交叉构成， 如式 (9) ；
步骤 4) 依据所述可恢复的数据个数、 所述新 ColumStart 以及当前数据的传输状 态和合并系数， 对混合自动重传请求存储库 HARQ soft buffer 中存储的无符号数据进行合 并；
步骤 5) 将合并后的数据存储于 HARQ soft buffer 中 ；
步骤 6) 对存储于所述 HARQ soft buffer 中的合并后的数据进行解子块交织处 理， 生成译码所需的系统位序列与校验位序列。
通过执行上述步骤 1) ～步骤 6) 的过程， 在进行 LTE 解速率匹配时， 通过构造维数 为 R×32 的系统位交织矩阵 SR×32， 以及维数为 2R×32 的校验位行交叉矩阵 P2R×32。在对其 进行恢复与合并的过程中， 以长度 2R 对矩阵 P2R×32 进行合并处理， 最后直接对矩阵 SR×32 与 P2R×32 进行解子块交织处理获得译码所需的系统位矩阵、 校验位矩阵， 简化了子块交织矩阵 的恢复与合并过程及解子块交织处理的过程。 同时， HARQ soft buffer 中只存储无符号数， 节省了存储空间， 提高了对数据的处理效率， 降低了系统功耗。
需要说明的是， 为了减少处理的复杂度， 填充位按有效数据进行处理。 对于一个用 n 个比特表示的重传数据， 在进行步骤 4) 中所述对 HARQ soft buffer 中存储的无符号数据 进行合并之前， 包括 ：
将所述 HARQ soft buffer 中对应的用 m 个比特表示的无符号数转化为 n 个比特 的有符号数， 其中， n 为重传数据的比特数， m ＜ n。
通过上述方式的处理， 可减小占用的 HARQ soft buffer 的存储空间。
其中， 无符号数与有符号数之间的转化关系为 ：
dat_s ＝ left_shift(dat_u， n-m)-2n (10) n
dat_u ＝ right_shift(dat_s+2 ， n-m) (11)
其中， left_shift(a， x) 表示将 a 左移 x 个比特位， right_shift(a， x) 表示将 a 右移 x 个比特位。
在进行合并时， 输入数据与转化后的有符号数分别乘以所述合并系数， 再进行相 加处理。
所述步骤 6) 之后， 还包括 ： 判断传输块内所有的码块是否处理完毕， 如果是， 则结 束； 如果否， 则更新所述码块级控制参数。
优选地， 如图 4 所示， 所述步骤 2) 对初始化交织后的矩阵的第 ColumStart 列对应 的填充比特个数的计算， 主要包括 ：
步骤 401、 判断所述 ColumStart 是否小于等于 31， 如果是， 则转步骤 402 ； 如果否， 则转步骤 403 ；
步 骤 402、 数 据 位 于 系 统 位 矩 阵 中， 根 据 所 述 ColumStart 查 询 原 始 矩 阵 列 号 ColumInitial 的索引号 ColumInitial_idx ＝ ColumStart， 转步骤 404 ；
步骤 403、 数据位于校验位交织矩阵中， 根据所述 ColumStart 查询 ColumInitial 的索引号 ColumInitial_idx ＝ floor{(ColumStart-32)/2}mod32 ；
步骤 404、 获取所述原始矩阵列号 ColumInitial ；
步 骤 405、 将 所 述 ColumInitial 与 所 述 ND 减 1 的 值 ND-1 进 行 比 较， 如果所述 ColumInitial 大于 ND-1， 则转 406 ； 如果所述 ColumInitial 小于等于 ND-1， 则转 407 ；
步骤 406、 获得初始化交织后的矩阵的第 ColumStart 列在对应的系统位交织矩阵 SR×32、 校验位交织矩阵 P1R×32 中的填充比特个数 nullNumSP1 为 0 ；
步骤 407、 获得所述第 ColumStart 列在对应的 SR×32、 P1R×32 中的填充比特个数 nullNumSP1 为 1 ；
步骤 408、 判断所述 ColumInitial 是否位于最后一列， 如果是， 则转 409 ； 如果否， 则转 410 ；
步骤 409、 获得所述第 ColumStart 列在校验位交织矩阵 P2R×32 中的填充比特个数 nullNumSP2 为 1， 结束 ；
步骤 410、 将 ColumInitial 与 ND-2 进行比较， 如果 ColumInitial 小于 ND-2， 则转 409， 如果 ColumInitial 大于等于 ND-2， 则转 411 ；
411、 获得所述第 ColumStart 列在 P2R×32 中的填充比特个数 nullNumSP2 为 0， 结 束。
优选地， 如图 5 所示， 所述步骤 3) 对可恢复数据个数的计算及列更新， 主要包括 ：
步骤 501、 判断所述 ColumStart 是否小于等于 31， 如果是， 则所述第 ColumStart 列位于系统位矩阵， 以所述 R 为单位计算 SR×32 中第 ColumStart 列可恢复的数据个数， 并更 新 ColumStart， 具体过程参见步骤 502 ～步骤 511 ； 如果否， 则所述第 ColumStart 列位于校 验位矩阵， 以 2R 为单位计算校验位行交叉矩阵 P2R×32 中第 ColumStart 列可恢复的数据个 数， 并更新 ColumStart， 具体过程参见步骤 512 ～步骤 519。
其中， 所述以 R 为单位计算 SR×32 中第 ColumStart 列可恢复的数据个数， 并更新 ColumStart， 包括 ：
步骤 502、 判断 HARQ soft buffer 是否至第 ColumStart 列结束， 如果是， 则转步骤 503 ； 如果否， 则转步骤 509 ；
步骤 503、 判断数据是否在 ColumStart 列内结束， 如果是， 则转步骤 504 ； 如果否， 则转步骤 505 ；
步 骤 504、 当 前 码 块 处 理 完 毕， ColumStart 无 需 更 新， 可恢复的数据个数为 E-validDataStart+nulNum， 结束 ； 其中， E 为承载当前码块的有效比特个数， 其中不包括填 充的比特个数， validDataStart 为当前可恢复数据在长度 E 中的起始位置， nulNum 为列 ColumStart 未更新前位于对应的交织矩阵中对应的填充比特的个数 ；
步骤 505、 可恢复的数据个数为 R ；
步骤 506、 判断 HARQ soft buffer 是否在 ColumStart 列内结束， 如果是， 则转步骤508 ； 如果否， 则转步骤 507 ；
步骤 507、 更新 ColumStart 为 ColumStart 加 1， 即 ColumStart ＝ ColumStart+1， 结束 ；
步骤 508、 更新 ColumStart 为 0， 结束 ；
步骤 509、 判断数据是否在 ColumStart 列内结束， 如果是， 则转步骤 510 ； 如果否， 则转步骤 511 ；
步骤 510、 可恢复的数据个数为 Ncb-ColumStart*R， 并转步骤 508 ；
步骤 511、 判断码块数据处理完成时， 是否达到 HARQ soft buffer 的结束位置， 如 果是， 则转步骤 504 ； 如果否， 则转步骤 510。
其中， 以 2R 为单位计算校验位行交叉矩阵 P2R×32 中第 ColumStart 列可恢复的数据 个数， 并更新 ColumStart， 包括 ：
步骤 512、 判断 HARQ soft buffer 是否在 ColumStart 列或 ColumStart+1 列内结 束， 如果是， 则转步骤 513 ； 如果否， 则转 517 ；
步骤 513、 判断数据是否在 ColumStart 或 ColumStart+1 列内结束， 如果是， 则转 504 ； 如果否， 则转 514 ；
步骤 514、 可恢复的数据个数为 2R ；
步骤 515、 判断 HARQ soft buffer 是否至 ColumStart 列或 ColumStart+1 列内最 后结束， 如果是， 则转步骤 508 ； 如果否， 则转步骤 516 ；
步骤 516、 更新 ColumStart 为 ColumStart 加 2， 即 ColumStart ＝ ColumStart+2， 结束 ；
步骤 517、 判断数据是否在 ColumStart 列或 ColumStart+1 列内结束， 如果是， 则转 步骤 518 ； 如果否， 则转步骤 519 ；
步骤 518、 可恢复的数据个数为 Ncb-ColumStart*2R， 转 508 ；
步骤 519、 判断码块数据处理完成时， 是否达到 HARQ soft buffer 的结束位置， 如 果是， 则转 504 ； 如果否， 则转 518。
优选地， 如图 6 所示， 步骤 6) 中所述对存储于 HARQ soft buffer 中的合并后的数 据进行解子块交织处理， 包括 ：
步骤 601、 从系统位序列、 校验位序列中第 k 个数据起始， 所述 k 初始化为 0 ；
步骤 602、 将 k 与在码块级的控制参数中的当前码块长度 cbSize 上增加 4 的值 cbSize+4 进行比较， 如果 k 小于等于 cbSize+4， 则转步骤 603 ； 如果否， 结束 ；
步骤 603、 按照公式 (12) ～ (16) 计算数据的存储地址 ；
步骤 604、 判断存储地址是否超过当前码块的存储范围， 如果是， 则转步骤 607 ； 如 果否， 则转步骤 605 ；
步骤 605、 从所述 HARQ soft buffer 中读取对应 k 的数据 ；
步骤 606、 将 k 的值增加 1， 使 k ＝ k+1， 并返回执行步骤 602 ；
步骤 607、 所述第 k 个数据默认为 0， 结束。
需要说明的是， 最终得到的译码所需的系统位序列为 s(k)， 校验位序列分别 p1(k)， p2(k)， 序列中的第 k 个数据可以分别表示为 ：
其中， k ＜＝ cbSize+4 ； softBuffer(·) 表示根据地址从 soft buffer 读取数据 ； 从 columMap(·) 表示查表操作， 且查找关系由表 1 列间交织映射表确定。对于序列 s(k) 与 p1(k)，
对于 p2(k)，实施例二
如图 3 所示， 为本发明实施例二公开的一种 LTE 系统解速率匹配与 HARQ 合并的方 法处理流程图。
如图 8 所示为 LTE 解速率匹配与 HARQ 合并的控制参数说明图。
步骤 301、 获取用于计算解速率匹配和 HARQ 合并的传输块级的控制参数 ： 当前 传输块在 HARQ soft buffer 中的存储基地址 TBStoreStartAddr、 当前传输块对应的码 块个数 cbNum、 Ncb_list、 E_list、 cbsize_list、 rv_idx、 retransInd， 并初始化码块索引 codeBlockInd 为 0。
步 骤 302、 获 取 用 于 计 算 解 速 率 匹 配 和 HARQ 合 并 的 码 块 级 控 制 参 数 ： Ncb ＝ Ncb_list(codeBlockInd)、 E ＝ E_list(codeBlockInd)、 cbsize ＝ cbsize_ list(codeBlockInd)、 cbStoreStartAddr ＝ TBStoreStartAddr+Ncb、 softBufferAddr ＝ cbStoreStartAddr、 R、 ND、 rvColumn。
步 骤 303、 将 初 始 化 交 织 后 的 矩 阵 的 列 号 ColumStart 初 始 化 为 rvColumn， ValiDataStart 初始化为 0。
步骤 304、 计算 ColumStart 在 HARQ soft buffer 中的位置， softBufferAddr ＝ softBufferAddr+ColumStart*R。
步骤 305、 计算第 ColumStart 列的填充比特个数。
步骤 306、 计算 HARQ soft buffer 中， 第 ColumStart 列能够恢复的数据量 L， 并更 新 ColumStart。
步骤 307、 获取在 softBufferAddr 地址中的当前数据的合并状态。
步骤 308、 判断当前数据是否需要合并。如果需要， 转步骤 309 ； 如果否， 则转步骤
310。 步骤 309、 获取 HARQ soft buffer 中地址 softBufferAddr 对应的数据， 并根据当 前数据的合并状态与接收数据进行合并。
步骤 310、 将处理后的数据存入 softBufferAddr 对应的位置。
步骤 311、 判断所述处理后的数据是否为填充位。如果是， 则转步骤 314 ； 如果否， 则转步骤 312。
步骤 312、 将所述 ValiDataStart 的值加 1， ValiDataStart ＝ ValiDataStart+1。
步骤 313、 将所述当前数据在 HARQ soft buffer 中的存储基地址 softBufferAddr 的值加 1， softBufferAddr ＝ softBufferAddr+1。
步骤 314、 令 L ＝ L-1， 并判断 L 个可恢复的位置是否处理完毕， 即判断 L 的值是否 为 0。如果可恢复的位置处理完毕， 则转步骤 315 ； 如果未处理完毕， 则转步骤 307.
步骤 315、 令 E ＝ E-1， 并判断接收数据是否处理完成， 即判断 E 的值是否为 0。如 果数据处理完成， 则转步骤 316 ； 如果未处理完成， 则转步骤 304.
步骤 316、 对存储于 HARQ soft buffer 中的数据进行解列间交织处理， 去除零比 特， 并输出至 Turbo 译码器。
步骤 317、 判断传输块内所有的码块是否处理完毕， 即判断 codeBlockInd 是否等 于 cbNum-1。如果否， 则转步骤 318， 如果是， 则结束。
步骤 318、 将 codeBlockInd 的值加 1， 并转步骤 302。
根据上述的具体的 LTE 系统解速率匹配与 HARQ 合并的方法， 本发明实施例所公开 的 LTE 系统解速率匹配与 HARQ 合并的结构示意图， 参考附图 7 所示 ：
控制参数获取单元 701， 用于计算解速率匹配和 HARQ 合并的传输块级的控制参数 和码块级的控制参数 ；
填充比特个数计算单元 702， 用于依据初始化交织后的矩阵的列号 ColumStart、 所述码块级的控制参数中的 ND 计算， 得到初始化交织后的矩阵的第 ColumStart 列对应的 填充比特个数 ；
恢复数据个数计算及列更新单元 703， 用于根据所述码块级的控制参数中的 R、 所 述第 ColumStart 列对应的填充比特个数及所述 Ncb， 计算对应的系统矩阵 SR×32 及校验位行 交叉矩阵 P2R×32 中可恢复的数据个数， 并更新所述 CloumStart， 得到新 ColumStart， 其中， P2R×32 为校验位交叉矩阵 P1R×32 与 P2R×32 行交叉构成 ；
软比特合并单元 704， 用于依据所述可恢复的数据个数、 所述新 ColumStart 以及 当前数据的传输状态和合并系数， 对混合自动重传请求软缓存 HARQ soft buffer 中存储的 无符号数据进行合并 ；
HARQ 合并状态管理单元 705， 用于获取当前数据的传输与合并状态， 对所述 HARQ soft buffer 中的数据状态进行更新， 产生 HARQ soft buffer 中数据的合并系数以及当前 传输数据的合并系数 ；
HARQ soft buffer 单元 706， 用于存储合并后的数据 ；
解子块交织单元 707， 对存储于所述 HARQ soft buffer 中的合并后的数据进行解 子块交织处理， 生成译码所需的系统位序列与校验位序列。
其中， HARQ 合并状态管理单元 705 用于指示软比特合并单元同一次传输后 HARQ
soft buffer 中的数据状态， 并根据当前传输与合并状态， 对 HARQ soft buffer 中的数据状 态进行更新。
HARQ 合并状态管理单元 705 管理的状态包括， 合并次数， 每次合并对应的分段数 目， 每个分段的起始位置与长度。由于 LTE 采用的冗余版本号为 0 ～ 3， HARQ 合并状态管理 单元 705 最多维护合并 3 次的状态， 当合并 3 次大于 3 次时， 认为合并次数仍为 3 次， 以此 减少维护状态的复杂度。
根据维护的状态， HARQ 合并状态管理单元 705 产生 HARQ soft buffer 中数据的 合并系数以及当前传输数据的合并系数。
HARQ soft buffer 单元 706 用于存储合并后的数据。如上所述， 为了减小存储空 间， HARQ soft buffer 中存储的为无符号数， 并且存储的无符号数的位数小于传输的有符 号数的位数。
上述本发明实施例公开的装置的具体执行过程与上述公开的方法一致， 这里不再 进行赘述。
通过上述本发明公开的 LTE 系统解速率匹配与 HARQ 合并的装置和方法， 通过构造 维数为 2R×32 的校验位行交叉矩阵 P2R×32， 并以 2R 为单位对校验位矩阵进行处理， 简化了 校验位矩阵中数据的恢复、 合并及解子块交织处理的过程， 并且 HARQ soft buffer 中只存 储无符号数， 节省了存储空间， 提高了对数据的处理效率， 降低了系统功耗。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述， 每个实施例重点说明的都是与其他 实施例的不同之处， 各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置 而言， 由于其与实施例公开的方法相对应， 所以描述的比较简单， 相关之处参见方法部分说 明即可。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、 处理器执 行的软件模块， 或者二者的结合来实施。 软件模块可以置于随机存储器 (RAM)、 内存、 只读存 储器 (ROM)、 电可编程 ROM、 电可擦除可编程 ROM、 寄存器、 硬盘、 可移动磁盘、 CD-ROM、 或技术 领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
对所公开的实施例的上述说明， 使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。 对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的， 本文中所定义的 一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下， 在其它实施例中实现。 因此， 本发明 将不会被限制于本文所示的这些实施例， 而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一 致的最宽的范围。