速率匹配與解速率匹配

1速率匹配1.1Turbo編碼傳輸信道速率匹配Turbo編碼的傳輸信道的速率匹配以碼塊為單位進(jìn)行，過程為：首先將三個信息比特流d(0)、kd⑴及d⑵進(jìn)行交織，然后進(jìn)行比特收集，最后是循環(huán)緩存器的產(chǎn)生，如圖1所示。每個碼kk塊的輸出比特的傳輸方式見1.1.2小節(jié)中描述。圖1Turbo編碼的傳輸信道的速率匹配比特流d(0)根據(jù)1.1.1小節(jié)中定義的子塊交織器進(jìn)行交織，其對應(yīng)的輸出序列定義為kv(0),v(0),v(0),...,v(0)，K的定義見1.1.1小節(jié)。012K口-1口比特流d(1)根據(jù)小節(jié)1.1.1中定義的子塊交織器進(jìn)行交織，其對應(yīng)的輸出序列定義為kv(1),v(1),v(1),...,v(1)。012Kn€1比特流d⑵根據(jù)1.1.1小節(jié)中定義的子塊交織器進(jìn)行交織，其對應(yīng)的輸出序列定義為kv(2),v(2),v(2),...,v(2)。012Kn€1用于傳輸?shù)谋忍匦蛄衑的生成過程在小節(jié)1.1.2中給出。k1.1.1子塊交織器用叩,牛,d2"匕I表示子塊交織器的輸入比特，D為比特?cái)?shù)。子塊交織器的輸出

比特序列生成過程為：a）令Ctc€32為矩陣的列數(shù)，矩陣的各列序號從左至右為0,1,2,…,subblockCtc一1。subblockb）陣的行數(shù)Rtc為滿足下式的最小的整數(shù):subblockD…D…CcsubblockcTcsubblockc)矩陣的各行序號從上至下為0,1,2,…c)矩陣的各行序號從上至下為0,1,2,…，Rtc-1。subblock如果(rtc?Ctc)>D，則在頭部添加N=Qc?CtcsubblocksubblockDsubblocksubblock一D）個虛比特(dummybits),使得y特(dummybits),使得y二〈NULL〉,k=0,1,…，N-1。然后,kDy€d(i)Nd+kk(k=0,1,…，D-1),從矩陣(rtCsubblock?cTcsubblock0行第0列位置開始逐行寫入比特序列yk（從比特人開始寫）。k0y0yCy0yCTCCsubblocky1y比Csubblock'y2yClsUbblock^2yTcCsubblock'yZCfUUbblocI一y(Rsubblocky(Rsubblockr1)?Csubblocky(^SUbblodxCfbblocKy(^SUbbiodxqUbbiocZy(Rsubblocl?Csubblockr^1-對于d（0）和d⑴:kkd)基于表1所示的d)基于表1所示的p（j）{2的模式，進(jìn)行矩陣的列間置換，其中p（j）表j0，1，…,C^UbbiockT示第j個變換列的原始列位置。進(jìn)行列間置換后的Qtc?Ctcsubblocksubblock）維矩陣為yP(0)yyP(0)yP(WUbblockyP(1)yPdUbbWckyP(2)yP⑵YUbblockyPCUbblocEyPCsUUbblock'XqUUbblockyLP⑼yLP⑼HRTbbsckmcTbbsckyP(1)+(RTUbbioc/r1)?cTUbbiockyp⑵HRTbbwckWcTbbigkyP(cJUbbioc/r1)+(RsUbbioc/r1)?c1TUbbiock-e）塊交織器的輸出是從列變換之后的Ytc,Ctc維矩陣中逐列讀出的比特序subblocksubblock列。子塊交織的輸出比特表示為警,譽(yù)號,…，號）$其中即對應(yīng)于％，丫對應(yīng)于y…P(0)+CsCuCbblock…，且K=Wc,Ctc?subblocksubblock對于%2）：同時f）用vo2）,vr，罟），…，愀i表示子塊交織器的輸出，其中vk2）=人（k）同時（（兀（k）（（兀（k）=pkRTCsubblock€kmodRTCsubblock…llmodK置換模式p的定義見表1。表1子塊交織器列間置換模式列數(shù)CTCsubblock列間置換模式“P(0),P(1),...,P(CTC1)'subblock<0,16,&24,4,20,12,28,2,18,10,26,326,22,14,30,1,17,9,25,5,21,13,29,3,19,11,27,7,23,15,31>1.1.2比特收集、選擇及傳輸對應(yīng)第r個碼塊的長度為K=3K的循環(huán)緩存器按如下方式生成:w=v(0)kkfor0,…wK?+2k=vk(1)for0,…K—w=v(0)kkfor0,…wK?+2k=vk(1)for0,…K—1w=v(2)K?+2k+1kforK—10,…，NIR表示傳輸塊軟緩存的比特長度，Nb表示第r個碼塊軟緩存的比特長度°Nb的計(jì)算方IRcbcb式為cbcb-N=Kcbwl,Kw丿N=micb對于下行Turbo編碼傳輸信道對于上行Turbo編碼傳輸信道其中，C為5.1.2小節(jié)中計(jì)算出的碼塊的數(shù)量，Nir為IRN二€irK-minW,M丿MIMODL_HARQlimit其中Nf為總的軟信道比特?cái)?shù)［3］。soft在UE被配置在文獻(xiàn)［2］的7.1節(jié)所描述的傳輸模式3、傳輸模式4或傳輸模式8下接收PDSCH傳輸時，K取值為2,其他情況下取值為1。MIMOMdlharq為文獻(xiàn)［2］第7章所定義的最大下行HARQ進(jìn)程數(shù)。DL_HARQM為常數(shù)8。limitE表示第r個碼塊的速率匹配的輸出序列長度，rv.d表示該傳輸?shù)娜哂喟姹咎?rv.d=O,idxidx1,2,3)，速率匹配的輸出序列表示為e,k=0,1,...,E-1。kG表示一個傳輸塊的總的可用比特?cái)?shù)。令G'二G(N-Q)，其中Q在調(diào)制方式為QPSK、16QAM、64QAM時取值分別為2、4、Lmm6。-當(dāng)傳輸塊映射到單層傳輸層時，叫取值為1,-當(dāng)傳輸塊映射到2或4層傳輸層時，兒取值為2。令丫=GgmodC,其中C為5.1.2小節(jié)中計(jì)算出的碼塊的數(shù)量，則E的計(jì)算方法為：辻r<C一畀一1設(shè)置E二N?Q/C」Lmelse設(shè)置E二N?Q?「G'/C]Lm“「N"RTC?2?cb?rv+2subblock8Rtcidx'subblock丿endif，其中Rtc為1.1.1小節(jié)中定義的矩陣subblock行數(shù)。速率匹配的輸出序列e的計(jì)算方法為:k設(shè)置k=0,j=0while{k<E}ifw-—NULL?(k0”j)modNcbe=wk(k0”j)modNcbk=k+1endifj=j+1endwhile1.2卷積編碼的傳輸信道和控制信息的速率匹配卷積編碼的傳輸信道和控制信息的速率匹配如圖2所示，包括三個信息比特流d(0),kd⑴和d⑵的交織，然后是比特收集，最后是循環(huán)緩沖器生成。傳輸?shù)妮敵霰忍匾?.2.2kk小節(jié)中的描述。圖2卷積編碼的傳輸信道和控制信息的速率匹配比特流d(o)根據(jù)1.2.1小節(jié)定義的子塊交織器進(jìn)行交織，其輸出序列為kv(0),v(0),v(0),...,v(0)，其中K的定義見1.2.1小節(jié)。012KnTn比特流d(1)根據(jù)1.2.1小節(jié)節(jié)定義的子塊交織器進(jìn)行交織，其輸出序列為kv(1),v(1),v(1),...,v(1)。012KnT比特流d⑵根據(jù)1.2.1小節(jié)定義的子塊交織器進(jìn)行交織，其輸出序列為kv(2),v(2),v(2),...,v(2)。

012KnT傳輸?shù)谋忍匦蛄衑k按照1.2.2小節(jié)描述被生成。1.2.1子塊交織器輸入子塊交織器的比特表示為d⑴,d⑴,d⑴,…,d(i)，其中D是比特?cái)?shù)目。從子塊交織012D€1器輸出的輸出比特序列按照如下描述獲得：a)設(shè)矩陣的列數(shù)為Ccc，32，矩陣的列數(shù)從左向右依次編號為0,1,2,…，subblock

CCC€1。subblockb)確定矩陣的行數(shù)RCC，它是滿足下式的最小整數(shù)，即:subblockc)D?CccsubblockXCCCsubblockc)D?CccsubblockXCCCsubblock矩陣的行從上到下編號為0,1,2,…，Rec—1。subblock如果'rccxCecD，則在頭部添加NsubblocksubblockDCCXCCC€D個虛比特subblocksubblock(dummybits),使得y二〈NULL〉k0,1,…，D-1),從矩陣Gtcsubblock,k=0,1,…，ND-1。然后，y—d⑴(kDN+kkXCtc)第0行第0列位置開始逐行寫入比特subblock序列y序列ykk(從比特y0開始寫)。一yoy1yyCCCCCC+1subb/ocksubb/ockyyL(RCC-1)XCCC(RCC-1)XCCC+1subb/ocksubb/ocksubb/ocksubb/ocky€-y2Ce^1y€CCC+2subb/ock?A?y2CCC-1subb/ocksubb/ocky€(RCC-1)XCCC+2?y(RCCXCCC-1)-subb/ocksubb/ocksubb/ocksubb/ock第j第j個變換列的原始列位置。進(jìn)行列間置換后的QtcxCtcsubblocksubblock維矩陣為:d)基于表2所示的P(j)(皿勺模式，進(jìn)行矩陣的列間置換，其中P(j)表示j0,1”..,CeCblockTyyP(CsCuCbb/ock-1)yP(CsCuCbb/ock-1)+CsCuCbb/ockyP(0)yP(0)+CsCuCbblockyP(1)yP(1)+CsCuCbblockyP(2)yP(2)+CsCuCbblockyyP(CeCb/oc/-1)+(RCeb/oc/-1)xCeCb/ock-yLP(0)+(RCCb/ock-1)xCC(Cb/ockP(1)+(RsCuCbb/ock-1)XCsCuCbb/ockP(2)+(RsCuCbb/ock-1)XCsCuCbb/ocke)子塊交織器的輸出是從列變換之后的e)子塊交織器的輸出是從列變換之后的Qccsubb/ockXCCC維矩陣中逐列讀出的比特subb/ocksubblocksubblock其中vsubblocksubblock其中v0訂對應(yīng)于yP(0),v1i)序列。子塊交織的輸出比特表示為對應(yīng)于y……，且k二P⑼+%iock‘表2子塊交織器列間置換模式列數(shù)Cccsubblock列間置換模式，P(0)，P⑴，…,PC%k-1)€<1,17,9,25,5,21,13,29,3,19,11,27,327,23,15,31,0,16,&24,4,20,12,28,2,1&10,26,6,22,14,30>該子塊交織器也被用做PDCCH調(diào)制符號的交織。在PDCCH調(diào)制符號的交織中，輸入比特序列由PDCCH符號四元組組成［1］。1.2.2比特收集，選擇及傳輸長度為K?3K的循環(huán)緩沖器生成方式如下:wnw?v(0)kkk=0,…，K-1nw?Kn+kv(1)kk=0,…，K-1nw2Kn+kv(2)kk=0,…，K-1nE表示速率匹配輸出序列長度，速率匹配輸出比特序列為ek，k=0,1,...,E-1。設(shè)置k=0,j=0while{k<E}ifw*NULL€jmodKwe?wkjmodKwk=k+1endifj=j+1endwhile2解速率匹配速率匹配是指傳輸信道上的比特被重發(fā)或者被打孔。一個傳輸信道中的比特?cái)?shù)在不同的TTI可以發(fā)生變化，而所配置的物理信道容量(或者承載比特?cái)?shù))卻是固定的。因而，當(dāng)不同TTI的數(shù)據(jù)比特發(fā)生改變時，為了匹配物理信道的承載能力，輸入序列中的一些比特將被重發(fā)或者打孔，以確保在傳輸信道復(fù)用后總的比特率與所配置的物理信道承載能力相一致。解速率匹配模塊設(shè)計(jì)用來處理速率匹配的相反過程，即用約定的0或1填充速率匹配時打掉的比特。解速率匹配的步驟如下:

構(gòu)建虛擬環(huán)形緩沖器：構(gòu)建虛擬環(huán)形緩沖器的方法與速率匹配中前三步相同。（由控制

信息中得到發(fā)送端發(fā)送的原始序列長度）其中PBCH的原始序列長度D固定為40.1）.設(shè)矩陣的列數(shù)為CCC€32,矩陣的列數(shù)從左向右依次編號為0,1,2,…,subblockCcc-1。subblock2）.確定矩陣的行數(shù)RCC，它是滿足下式的最小整數(shù)，即：subblockD…Ccc?ccc）subblocksubblock矩陣的行從上到下編號為0,1,2,…，Rec—1。subblock(cc?ccc-d)個虛比特subblocksubblock3).如果Ccc?c(cc?ccc-d)個虛比特subblocksubblockTOC\o"1-5"\h\zsubblocksubblockD(dummybits),使得y=〈NULL〉,k=0,1,…，N一1。然后，y=d(i)(k=0,kDnd+kk1,…，D-1)，從矩陣Qtc?Ctc)第0行第0列位置開始逐行寫入比特序列yk(從subblocksubblockk比特y比特y0開始寫）。設(shè)全為0。k]y°y1yycccccc+1subblocksubblocky(RCC-1)?CCCy(RCC-1)?Cee+1subblocksubblocksubblocksubblocky€-y2Cec1y€ccc+2subblock?A?y2CC^1subblocksubblocky€(RCC_-1)?eCC「，+2y(RCC_?CCC^-1)subblocksubblocksubblocksubblock4）.基于表2所示的P（j）（皿勺模式，進(jìn)行矩陣的列間置換，其中P（j）表示j0丄…,C^bb/ock-1第j個變換列的原始列位置。進(jìn)行列間置換后的Qtc?CTC）維矩陣為：subblocksubblock

列數(shù)Cccsubblock列間置換模式<P(0),P(1),...,P(CCck—1)>subblock<1,17,9,25,5,21,13,29,3,19,11,27,327,23,15,31,0,16,&24,4,20,12,28,2,1&10,26,6,22,14,30>P(0)+CsCuCbblock，且K=(rccxCcc<subblocksubblock表2子塊交織器列間置換模式y(tǒng)P(0)yP(0)+CCCblockyP(1)yP(1)+CsCuCbblockyP(0)yP(0)+CCCblockyP(1)yP(1)+CsCuCbblockyP(2)yP(2)+CsCuCbblockyP(CCCblock_l)yP(CSUCblock\)+CSUCblockyy?P⑼+尺爲(wèi)0宀臨10渝P(l)+(RCCbloc/Tl)xCCCblockyP(2)+(RCCbloc/rl)xCCCblocky€P(CCCbloc/r1)+(RCCbloc/r1)xCCCblock-5).子塊交織器的輸出是從列變換之后的QccsubblockxCccsubblock維矩陣中逐列讀出的比特子塊交織的輸出比特表示為v(i),v(i),v(i),