LTE物理层总结二-1

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。 4.1.1.2 LTE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（transport block），每个子帧最多传输一个TB，如图Figure 5.2.2-1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

Figure 5.2.2-1: Transport channel processing

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。

4.1.1.3 Tail Biting卷积码和Turbo编码是和物理信道一一对应关系

Table 5.1.3-1: Usage of channel coding scheme and coding rate for TrCHs TrCH UL-SCH DL-SCH PCH MCH BCH

Coding scheme Turbo coding Tail biting convolutional coding 咬尾卷积码 Coding rate 1/3 1/3 Table 5.1.3-2: Usage of channel coding scheme and coding rate for control information

Control Information Coding scheme Tail biting convolutional coding 咬尾卷积码 Block code 块编码 Repetition code 重复编码 Block code 块编码 Tail biting convolutional coding 咬尾卷积码 Coding rate 1/3 DCI CFI HI 1/16 1/3 variable UCI 1/3

4.1.2 TB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（Error Detecting）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a0,a1,a2,a3,...,aA?1，记奇偶校验比特为p0,p1,p2,p3,...,pL?1。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Section 6.1.1 of [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] for a CRC length L = 24 and; - gCRC16(D) = [D16 + D12 + D5 + 1] for a CRC length L = 16. - gCRC8(D) = [D8 + D7 + D4 + D3 + D + 1] for a CRC length of L = 8.

CRC使用的是系统循环码，其整体可表示为多项式：

a0DA?23?a1DA?22?...?aA?1D24?p0D23?p1D22?...?p22D1?p23

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。

a0DA?15?a1DA?14?...?aA?1D16?p0D15?p1D14?...?p14D1?p15

yields a remainder equal to 0 when divided by gCRC16(D), and the polynomial: a0DA?7?a1DA?6?...?aA?1D8?p0D7?p1D6?...?p6D1?p7 yields a remainder equal to 0 when divided by gCRC8(D).

添加CRC之后的比特流可表示为 b0,b1,b2,b3,...,bB?1, 其中 B = A+ L。 ak和 bk 的关系为： bk?ak for k = 0, 1, 2, …, A-1

bk?pk?A

for k = A, A+1, A+2,..., A+L-1.

传输块TB的CRC添加模块的输入参数为： ? a0,a1,a2,a3,...,aA?1，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：

a0DA?23?a1DA?22?...?aA?1D24?p0D23?p1D22?...?p22D1?p23，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24bits CRC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 校验位，与上步不同的是使用的CRC生成多项式为

gCRC24B(D) = [D24 + D23 + D6 + D5 + D + 1] for a CRC length L = 24

具体过程如下：

记输入码块分段的比特流为b0,b1,b2,b3,...,bB?1 ，其中 B=L+A是传输块添加CRC后的总长。如果B的长度大于一个传输块的最大值Z=6144，则码块必须分段，并对每一个分段后的码块进行CRC冗余添加。

在下列计算中如果填充比特F大于0，则填充比特添加到第一个码块的开始端。

如果B小于40，填充比特添加到码块的开始位置。 在编码器的输入端，填充比特将被设置为空。 码块分段的过程如下：

1. 传输块分段的块数C的计算

if B?Z

L = 0

Number of code blocks: C?1 B??B else

L = 24

Number of code blocks: C??B/?Z?L??. ---向上取整，得到码块数

B??B?C?L ----码块分段后，还必须对每个码块添加24位CRC，其最后的总长是B`

end if

2. 确定每个码块的长度

在得到需要分段的码块数后，即码块数C已经确定，接下就要确定每个码块的长度

记码块编号为cr0,cr1,cr2,cr3,...,cr?Kr?1? , 其中 r 是码块号，Kr 是第r个码块所包含的比特数目。则各个码块的长度计算过程如下：

第一个码块的长度: K?= minimum K in table 5.1.3-3 such that

----- 即满足 查表

C?K?B?，在表

C?K?B?

5.1.3-3中的最小的K的值，

if C?1 -----若C=1，即码块的长度K等于传输块的长度（加CRC后）

the number of code blocks with length K? is C?=1, K??0,

C??0

else if C?1 ---若C>1

第二个码块的长度：K?，为表中满足K?K?的最大的值，查表 Second segmentation size: K?= maximum K in table 5.1.3-3 such that K?K?

?K?K??K? …… 此处隐藏：2337字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……