4、各子功能模块介绍4.1信道编码4.1.1信道编码综述4.1.1.1信道编码的作用、分类以及LTE中采用的信道编码(1)信道编码的作用:信道编码是为保证通信系统的传输可靠性,克服信道中的噪声和干扰而专门设计的一类抗干扰技术和方法。(2)信道编码从功能上看有3类编码:a.仅具有差错功能的检错码,如循环冗余校验CRC码、自动请求重传ARQ等;b.具有自动纠正差错功能的纠错码,如循环码中的BCH、RS码及卷积码、级联码、Turbo码等;c.具有既能检错又能纠错功能的信道编码,最典型的是混合ARQ,又称为HARQ。从结构和规律上分两类:a.线性码:监督关系方程是线性方程的信道编码称为线性码,目前大部分实用化的信道编码均属于线性码,如线性分组码、线性卷积码是经常采用的信道编码;b.非线性码:一切监督关系方程不满足线性规律的信道编码均称为非线性码。(3)LTE中采用的信道编码信道编码有2种:Turbo、咬尾卷积码。(4)LTE中不同的物理信道都唯一的对应于Turbo、咬尾卷积码中的一种,只要物理信道确定,则其编码方式唯一确定。4.1.1.2LTE中信道编码的一般流程物理信道从上层接收到的传输块TB(transportblock),每个子帧最多传输一个TB,如图Figure5.2.2-1其编码的步骤为:TB添加CRC校验码块分段及码块CRC校验添加数据和控制信息的信道编码速度匹配码块级联数据和控制信息复用信道交织Figure5.2.2-1:Transportchannelprocessing说明:这是最复杂的编码流程、一般物理信道的编码流程都是它的简化版。4.1.1.3TailBiting卷积码和Turbo编码是和物理信道一一对应关系Table5.1.3-1:UsageofchannelcodingschemeandcodingrateforTrCHsTrCHCodingschemeCodingrateUL-SCHTurbocoding1/3DL-SCHPCHMCHBCHTailbitingconvolutionalcoding咬尾卷积码1/3Table5.1.3-2:UsageofchannelcodingschemeandcodingrateforcontrolinformationControlInformationCodingschemeCodingrateDCITailbitingconvolutionalcoding咬尾卷积码1/3CFIBlockcode块编码1/16HIRepetitioncode重复编码1/3UCIBlockcode块编码variableTailbitingconvolutionalcoding咬尾卷积码1/34.1.2TB添加CRC校验1.作用:错误检测原理:它是利用除法及余数的原理来作错误侦测(ErrorDetecting)的。实际应用时,发送装置计算出CRC值并随数据一同发送给接收装置,接收装置对收到的数据重新计算CRC并与收到的CRC相比较,若两个CRC值不同,则说明数据通讯出现错误。即在传输块TB的尾部添加24bit校验位,24位校验位是根据该传输块进行CRC计算得到,在接收端可以将信息码和CRC码一起除以生成多项式,若余数不为零则传送错误。2.具体过程:上行TB的错误检测是通过循环冗余校验实现的,整个TB被用于计算CRC奇偶校验比特。记输入的TB传输块的比特流为,记奇偶校验比特为。A表示传输块(TB)的大小,L表示校验位的数目。最低信息位a0映射到传输块的最高有效位,具体描述见Section6.1.1of[5]。CRC校验位产生的生成多项式为,这一步使用的是L=24的多项式gCRC24A(D):-gCRC24A(D)=[D24+D23+D18+D17+D14+D11+D10+D7+D6+D5+D4+D3+D+1]and;-gCRC24B(D)=[D24+D23+D6+D5+D+1]foraCRClengthL=24and;-gCRC16(D)=[D16+D12+D5+1]foraCRClengthL=16.-gCRC8(D)=[D8+D7+D4+D3+D+1]foraCRClengthofL=8.CRC使用的是系统循环码,其整体可表示为多项式:该多项式满足被对应L=24的多项式,gCRC24A(D)或gCRC24B(D)除之后,余数为为0。yieldsaremainderequalto0whendividedbygCRC16(D),andthepolynomial:yieldsaremainderequalto0whendividedbygCRC8(D).添加CRC之后的比特流可表示为,其中B=A+L。ak和bk的关系为:fork=0,1,2,…,A-1fork=A,A+1,A+2,...,A+L-1.传输块TB的CRC添加模块的输入参数为:,比特流gCRC24A(D)=[D24+D23+D18+D17+D14+D11+D10+D7+D6+D5+D4+D3+D+1]生成多项式,已定传输块TB的CRC添加模块的输出参数为:,输出比特流4.1.3码块分段及码块CRC校验添加如果传输块TB添加24bitsCRC后,如果长度超过6144位,则需要分段,分成多个长度小于6144的码块,每个码块的长度根据协议重新定义(不一定长度相等)。然后在对每个码块重新进行CRC计算添加24bits...