CN103248465A

CN103248465A - 一种终端处理装置以及终端处理方法

Info

Publication number: CN103248465A
Application number: CN2012100225538A
Authority: CN
Inventors: 徐兵; 王乃博
Original assignee: Leadcore Technology Co Ltd
Current assignee: Leadcore Technology Co Ltd
Priority date: 2012-02-01
Filing date: 2012-02-01
Publication date: 2013-08-14
Anticipated expiration: 2032-02-01
Also published as: CN103248465B

Abstract

本发明提供了一种终端处理装置以及终端处理方法。本发明的终端处理装置不缓存解调之后的软比特结果，该终端处理装置包括：信道均衡模块；快速重传合并存储单元，根据相应的传输模式所对应的进程数被划分成多个子存储单元；控制模块，进行解物理资源匹配，并将解物理资源匹配所获的当前子帧数据与所述快速重传合并存储单元中对应进程号的数据合并或者直接写入至所述快速重传合并存储单元，并根据解物理资源匹配所获的数据顺序控制所述信道均衡块进行解物理资源映射、多输入多输出检测、解调、解扰；以及信道译码模块，从所述快速重传合并存储单元中读取前一个子帧数据并对其进行译码。

Description

一种终端处理装置以及终端处理方法

技术领域

本发明涉及终端处理技术，更具体地，涉及适用于LTE(Long Term Evolution，长期演进)的、能有效减少存储量的装置和方法。

背景技术

长期演进(Long Term Evolution，LTE)系统下行速率能达到100Mbps，上行能达到50Mbps，这么大的数据速率对终端数据处理的能力要求比较高，由于缓存数据的需要，因此，终端所需要的存储空间也很大。

图1示出目前常用的终端接收机的基带框图。该终端接收机10包括快速傅立叶变换模块12，信道估计模块14，信道均衡模块16，信道译码模块18。其中快速傅立叶变换模块12执行对时域数据的FFT变换和去除循环前缀(Cyclic Prefix，CP)等操作，信道估计模块14执行信道估计，信道估计模块14执行多入多出(Multiple Input-Multiple Output，MIMO)检测、解调等操作，信道译码模块执行信道译码相关操作。

此外，传统的终端接收机10还包括多个存储单元以配合上述模块的处理，其中包括频域数据存储单元(FD_RAM)11，信道估计结果存储单元(H_RAM)13，用于存储解调之后的软比特结果的存储单元(SB_RAM)17，用于存储下行快速重传(HARQ)软比特结果的存储单元(IR_RAM)15，以及译码结果存储单元(D_RAM)。

通常，除了快速傅立叶变换模块12外(快速傅立叶变换模块以OFDM符号为单位)，LTE的处理时间单位都是以子帧为单位。因此上述RAM，包括FD_RAM、H_RAM、SB_RAM、D_RAM的大小都是一个子帧数据量的大小，另外考虑实时处理的要求，处理需要流水进行，因此通常上述RAM需要采用乒乓缓存的形式，也就是说上述RAM都需要变成两倍的大小。

由于LTE数据量大，上述RAM所需存储空间通常在20Mbit左右，这么大的存储空间对基带芯片的面积是一个很大的考验，也大大增加了芯片的成本。

因此，亟需一种能节省存储空间并进而减小基带芯片面积的方案。

发明内容

本发明提供了一种终端处理装置以及终端处理方法，目的在于减少符号级和比特级之间的存储单元，通过将部分符号级和部分比特级功能合并，直接利用IR_RAM存储数据。相对于现有技术，本发明可大大减少RAM的大小，从而可以降低基带芯片面积，并进而降低芯片成本。另外通过IR_RAM划分的方法来避免RAM的访问冲突。

在一个实施例中，本发明提供了一种终端处理装置。所述终端处理装置不缓存解调之后的软比特结果，所述终端处理装置包括：

信道均衡模块，对输入信号进行解物理资源映射、多输入多输出检测、解调以及解扰；

快速重传合并存储单元，用于存储下行快速重传软比特结果，其中所述快速重传合并存储单元根据相应的传输模式所对应的进程数被划分成多个子存储单元；

控制模块，进行解物理资源匹配，并将解物理资源匹配所获的当前子帧数据与所述快速重传合并存储单元中对应进程号的数据合并或者直接写入至所述快速重传合并存储单元，并根据解物理资源匹配所获的数据顺序控制所述信道均衡模块进行解物理资源映射、多输入多输出检测、解调、解扰；以及

信道译码模块，从所述快速重传合并存储单元中读取前一个子帧数据并对其进行译码。

在一个实施例中，该终端处理装置应用于长期演进(LTE)标准。

在一个实施例中，当所述传输模式为频分双工时，所述快速重传合并存储单元被划分成对应于8个进程的8个子存储单元。

在一个实施例中，当所述传输模式为时分双工时，所述快速重传合并存储单元被划分成168个子存储单元，对应于4，6，7，8个进程的最小公倍数。

在一个实施例中，当所述传输模式为时分双工时，将所述快速重传合并存储单元划分成56个子存储单元，并在此基础上，再增加4个子存储单元，每个子存储单元的大小为所述快速重传合并存储单元的1/56。

在一个实施例中，当所述传输模式为时分双工时，将所述快速重传合并存储单元被划分成第一组子存储单元和第二组子存储单元，所述第一组子存储单元包括21个大小为所述快速重传合并存储单元的1/24的子存储单元，所述第二组子存储单元包括7个大小为所述快速重传合并存储单元的1/56的子存储单元。

在一个实施例中，所述控制模块包括解物理信道容量匹配模块，所述信道均衡模块根据所述解物理信道容量匹配模块处理的数据顺序进行解物理资源映射、多输入多输出检测、解调、解扰。

在一个实施例中，所述终端处理装置还包括扰码存储单元，所述扰码存储单元存储预先计算好的扰码，所述信道均衡模块在物理信道容量匹配有重复时直接读取所述扰码以用于所述解扰。其中，所述扰码为硬比特。

在一个实施例中，所述控制装置还包括扰码计算模块，用于当物理信道容量匹配有重复时，将扰码序列分成几段并行地实时计算。

在一个实施例中，所述终端处理装置还包括缓存，用于所述信道均衡模块和所述解物理信道容量匹配模块之间的速率匹配。

本发明还提供了一种终端处理方法。该方法包括提供一快速重传合并存储单元，用于存储下行快速重传软比特结果；根据相应的传输模式所对应的进程数，将所述快速重传合并存储单元划分成多个子存储单元；在解调所接收的数据之后直接对解调所获的软比特结果进行解物理资源映射而不缓存所述解调后的软比特结果；解物理资源匹配；将解物理资源匹配所获得的当前子帧数据与所述快速重传合并存储单元中对应相同进程号的子存储单元中的数据合并或者直接写入至所述子存储单元；根据所述解物理资源匹配的数据顺序控制所述解物理资源映射、多输入多输出检测、解调和解扰；以及从所述快速重传合并存储单元读取前一个子帧数据并对其进行译码。

在一个实施例中，该方法适用于长期演进(LTE)标准。

在一个实施例中，当所述传输模式为频分双工时，将所述快速重传合并存储单元划分成对应于8个进程的8个子存储单元。

在一个实施例中，当所述传输模式为时分双工时，将所述快速重传合并存储单元划分成168个子存储单元，所述168个子存储单元对应于4，6，7，8个进程的最小公倍数。

在一个实施例中，当所述传输模式为时分双工时，将1所述快速重传合并存储单元划分成56个子存储单元，并在此基础上，再增加4个为原有的所述快速重传合并存储单元的1/56大小的子存储单元。

在一个实施例中，当所述传输模式为时分双工时，将所述快速重传合并存储单元划分成第一组子存储单元和第二组子存储单元，所述第一组子存储单元包括21个大小为所述快速重传合并存储单元的1/24的子存储单元，所述第二组子存储单元包括7个大小为所述快速重传合并存储单元的1/56的子存储单元。

在一个实施例中，当物理信道容量匹配有重复时，可存储预先计算好的扰码，当物理信道容量匹配有重复时直接读取所述扰码以用于解扰，其中所述扰码为硬比特。或者，当物理信道容量匹配有重复时，将扰码序列分成几段并行地实时计算。

附图说明

图1示出现有技术中的终端接收机的基带框图；

图2示出根据本发明一实施例的终端处理装置的框图；以及。

图3示出根据本发明一实施例的终端处理流程图。

具体实施方式

下面参照附图并举实施例，对本发明的技术方案作进一步详细说明。

图2示出根据本发明一实施例的终端处理装置的框图。该终端处理装置20包括快速傅立叶变换模块22、信道估计模块24、信道均衡模块26、控制模块27、信道译码模块28。其中快速傅立叶变换模块22以及信道估计模块24的构架和功能与现有技术相同，在此处不再赘述。

此外，本发明的终端处理装置20还包括频域数据存储单元(FD_RAM)21、信道估计结果存储单元(H_RAM)23、快速重传合并存储单元(IR_RAM′)25、以及译码结果存储单元(D_RAM)29。其中，FD_RAM，H_RAM以及D_RAM的功能与现有技术相同，在此处不再赘述。

在该实施例中，新增了一个控制模块27，并去除了用于存储解调之后的软比特结果的存储单元(SB_RAM)17。信道均衡模块26的部分功能与现有技术相同，但有部分功能移到控制模块27中进行。信道译码模块28的部分功能也与现有技术相同，但有部分功能移到控制模块27中进行。该控制模块27包括解物理信道容量匹配模块280，完成原来信道译码模块的一部分功能，即解物理资源匹配(包括物理资源的合并或者补零)、与IR_RAM′25中相同进程号的数据合并(重传时)或者直接写入IR_RAM′25，控制模块27根据解物理资源匹配的数据顺序控制信道均衡模块解物理资源映射、MIMO检测、解调、解扰的顺序。

本发明提供的终端处理装置不需要缓存解调的软比特，而是在解调之后，直接对软比特进行解物理资源映射，然后直接与IR_RAM′25中的对应进程的数据进行合并(重传数据)或者直接写入IR_RAM′25对应位置(新数据)，信道译码模块进行其余比特级的功能，包括解速率匹配、Turbo译码等。相对于现有技术，本发明可减少RAM的大小约为：以两天线空间复用为例(13[OFDM Symbols]*12[SC]-12[RS])*100[RB]*6[64QAM]*2[codeword]*2[乒乓]*6[bits/SoftBit]≈2Mbit。从而可以降低基带芯片面积，并进而降低芯片成本。另外通过划分快速重传合并存储单元25的方法来避免RAM的访问冲突。

由于译码的流水处理需要，本发明需要将IR_RAM′25划分成几块稍小一点的子存储单元，具体的划分原则是以进程为单位。

对于时分双工模式(TDD)而言，由于上下行配置的不同，下行的进程数也不同，如下表所示。但LTE规范又规定，IR_RAM最多存储8个进程的数据，因此对TDD，IR_RAM′25大小的划分，需要满足4、6、7、8四种进程数时控制模块27写入和信道译码模块28读取数据的互不冲突。本申请的装置和方法在解调和译码时以译码的TTI(传输时间间隔)为流水处理的单位。

TDD上行/下行配置	快速重传的最大进程数
		0	4
1	7
		2	10
3	9
		4	12
5	15
		6	6

对于LTE系统的频分双工模式(FDD)，因为FDD下行固定是8个进程，因此只需要把IR_RAM′25平均分配即可，即IR_RAM′25用8个同样大小的子存储单元(子RAM)代替。控制模块27在处理当前第n个子帧数据时，会将第n个子帧的数据写入IR_RAM′中进程号与当前第n个子所对应进程号相同的子RAM中。如果需要，应先与IR_RAM′25中的数据进行合并然后再写入。与此同时，信道译码模块28在进行第n个子帧之前一个子帧数据的译码，它需要从IR_RAM′25中读取数据。根据快速重传(HARQ)的特性，信道译码模块28所读取数据的子RAM与控制模块27所写入数据的子RAM肯定不是同一块子RAM，即不会产生冲突。

对于LTE系统的时分双工模式(TDD)，处理基本与FDD模式相同，区别在于IR_RAM′25的划分，TDD的划分既要满足访问不冲突，又要满足方便用于存储4、6、7、8个进程的数据，最简单的方法是取这几个数的最小公倍数168，即将IR_RAM′25分成168个相等的子RAM，然后实际使用时，如果只有四个进程，则每个进程占用42个子RAM，有6个进程时，每个进程占用28个子RAM，有7个进程时，每个进程占用24个子RAM，有8个以上进程时，每个进程占用21个子RAM。当然，上述划分方法可能过于小，太多的小RAM面积也会比原来一整个RAM的面积加大不少。另外一种划分方法是给IR_RAM′留一定的冗余，例如将原来的IR_RAM′划分为56块子RAM，另外在增加4块相同大小的子RAM，即总共用60块大小为IR_RAM′的1/56的子RAM，这样，如果进程数为4，每个进程占用14块子RAM，如果进程数为6，每个进程占用10个子RAM，如果进程数为7，每个进程占用8个子RAM，如果进程数为8个以上，每个进程占用7个子RAM，这种划分需要额外增加部分RAM(如本例中增加4/56IR_RAM′大小)，这种方法需要综合考虑新方法所节省的SB_RAM17以及IR_RAM′25划分所引入的面积增加，选取一种合适的划分方法。另外一种划分方法是可以各个子RAM大小可以不等，例如可以用21块大小为IR_RAM′25的1/24的子RAM(记为RAMA)，加上7个大小为IR_RAM′25的1/56的子RAM(记为RAM B)，这样总的大小还跟原来的IR_RAM相同，这种划分方法，如果进程数为4，三个进程分别占用6个A，另外一个进程占用3个A+7B；如果进程数6，五个进程分别占用4个A，另外一个占用1A+7B；如果进程数为7，每个进程占用3A+1B；如果进程数大于8，其中7个进程每个占用3个A，另外一个占用7个B。因此这种划分方法在是字块数较少，且RAM浪费也较少的一种方法。

控制模块27根据解物理信道容量匹配模块的数据顺序确定信道均衡模块26处理数据的顺序，信道均衡模块26按照这个顺序进行数据的解映射(找到数据对应的物理位置，取出数据和对应的信道估计)、MIMO检测、解调和解扰。如果物理信道容量匹配时没有进行重复，则信道均衡模块26的处理顺序基本与现有方法顺序一致，即按照物理资源映射的顺序进行。如果物理信道容量匹配时有重复的过程，则在解物理信道容量匹配时需要将同一比特不同重复位置的数据进行合并，因此信道均衡模块26的处理顺序就不是顺序的(需要间隔跳跃)，需要间隔处理，解映射、MIMO检测和解调都可以单独对每一个数据符号进行，因此顺序也可以按照上述间隔跳跃的顺序进行，但由于解扰需要的扰码是顺序生成的，因此需要特殊处理。一种方法是预先计算好扰码，并存储，解扰时直接从对应位置取扰码即可，这种方法需要存储扰码，也需要一定的存储空间，但由于扰码只需要存储硬比特(0/1)，与现有方法采用SB_RAM缓存解调后的软比特相比，还是可以大大节省存储空间，只需要SB_RAM的1/12大小(以每个软比特需要6个比特表示为例，且现有方法不需要采用乒乓缓存)。另一种方法单独采用扰码计算模块实时计算扰码，可以将扰码序列分成几段并行计算，这样需要的存储空间很小，又可以同时得到间隔跳跃位置处的扰码。

另外，由于信道均衡模块26是符号级处理模块，而解物理信道容量匹配模块280是比特级处理模块，为了两个模块之间的速率匹配，在信道均衡模块中也需要增加一定的缓存，但这个缓存的大小只是几个符号的量级，可以忽略不计。

图3示出根据本发明一实施例的终端处理流程图。该终端流处理流程包括，但不限于，以下步骤。

在步骤302中，提供一快速重传合并存储单元，用于存储下行快速重传软比特结果。

在步骤304中，根据相应的传输模式所对应的进程数，将所述快速重传合并存储单元划分成多个子存储单元。当传输模式为频分双工时，所述快速重传合并存储单元被划分成对应于8个进程的8个子存储单元。当所述传输模式为时分双工时，所述快速重传合并存储单元被划分成168个子存储单元，对应于4，6，7，8个进程的最小公倍数。或者，当所述传输模式为时分双工时，将所述快速重传合并存储单元划分成56个子存储单元，并在此基础上，再增加4个子存储单元，每个子存储单元的大小为所述快速重传合并存储单元的1/56。或者，当所述传输模式为时分双工时，将所述快速重传合并存储单元被划分成第一组子存储单元和第二组子存储单元，所述第一组子存储单元包括21个大小为所述快速重传合并存储单元的1/24的子存储单元，所述第二组子存储单元包括7个大小为所述快速重传合并存储单元的1/56的子存储单元。

在步骤306中，在解调所接收的数据之后直接对解调所获的软比特结果进行解物理资源映射而不缓存所述解调后的软比特结果。

在步骤308中，解物理资源匹配。

在步骤310中，将解物理资源匹配所获得的当前子帧数据与所述快速重传合并存储单元中对应相同进程号的子存储单元中的数据合并或者直接写入至所述子存储单元。

在步骤312中，根据所述解物理资源匹配的数据顺序控制所述解物理资源映射、多输入多输出检测、解调和解扰。如果物理信道容量匹配时没有进行重复，则按照物理资源映射的顺序进行。如果物理信道容量匹配时有重复的过程，则在解物理信道容量匹配时需要将同一比特不同重复位置的数据进行合并，因此解映射、多输入多输出检测、解调和解扰的处理顺序就不是顺序的，需要间隔处理，其中一种方法是预先计算好扰码，并存储，解扰时直接从对应位置取扰码即可，另一种方法是单独采用扰码计算模块实时计算扰码，可以将扰码序列分成几段并行计算，这样需要的存储空间很小，又可以同时得到间隔跳跃位置处的扰码。

在步骤314中，在从所述快速重传合并存储单元读取前一个子帧数据并对其进行译码。这使得读取的子RAM与解物理资源匹配的数据所写入的子RAM肯定不是同一块子RAM，即不会产生冲突。

以上所述对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，所应理解的是，以上所述并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种终端处理装置，其特征在于，所述终端处理装置不缓存解调之后的软比特结果，所述终端处理装置包括：

控制模块，进行解物理资源匹配，并将解物理资源匹配所获的当前子帧数据与所述快速重传合并存储单元中对应进程号的数据合并或者直接写入至所述快速重传合并存储单元，并根据解物理资源匹配所获的数据顺序控制所述信道均衡模块进行解物理资源映射、快入快出检测、解调、解扰；以及

2.如权利要求1所述的终端处理装置，其特征在于，所述终端处理装置应用于长期演进(LTE)标准。

3.如权利要求2所述的终端处理装置，其特征在于，当所述传输模式为频分双工时，所述快速重传合并存储单元被划分成对应于8个进程的8个子存储单元。

4.如权利要求2所述的终端处理装置，其特征在于，当所述传输模式为时分双工时，所述快速重传合并存储单元被划分成168个子存储单元，对应于4，6，7，8个进程的最小公倍数。

5.如权利要求2所述的终端处理装置，其特征在于，当所述传输模式为时分双工时，将所述快速重传合并存储单元划分成56个子存储单元，并在此基础上，再增加4个子存储单元，每个子存储单元的大小为所述快速重传合并存储单元的1/56。

6.如权利要求2所述的终端处理装置，其特征在于，当所述传输模式为时分双工时，将所述快速重传合并存储单元被划分成第一组子存储单元和第二组子存储单元，所述第一组子存储单元包括21个大小为所述快速重传合并存储单元的1/24的子存储单元，所述第二组子存储单元包括7个大小为所述快速重传合并存储单元的1/56的子存储单元。

7.如权利要求1所述的终端处理装置，其特征在于，所述控制模块包括解物理信道容量匹配模块，所述信道均衡模块根据所述解物理信道容量匹配模块处理的数据顺序进行解物理资源映射、快入快出检测、解调、解扰。

8.如权利要求1所述的终端处理装置，其特征在于，所述终端处理装置还包括扰码存储单元，所述扰码存储单元存储预先计算好的扰码，所述信道均衡模块在物理信道容量匹配有重复时直接读取所述扰码以用于所述解扰。

9.如权利要求8所述的终端处理装置，其特征在于，所述扰码为硬比特。

10.如权利要求1所述的终端处理装置，其特征在于，所述控制装置还包括扰码计算模块，用于当物理信道容量匹配有重复时将扰码序列分成几段并行地实时计算。

11.如权利要求1所述的终端处理装置，其特征在于，所述终端处理装置还包括一缓存，用于所述信道均衡模块和所述解物理信道容量匹配模块之间的速率匹配。

12.一种终端处理方法，其特征在于，包括：

提供一快速重传合并存储单元，用于存储下行快速重传软比特结果；

根据相应的传输模式所对应的进程数，将所述快速重传合并存储单元划分成多个子存储单元；

在解调所接收的数据之后直接对解调所获的软比特结果进行解物理资源映射而不缓存所述解调后的软比特结果；

解物理资源匹配；

将解物理资源匹配所获得的当前子帧数据与所述快速重传合并存储单元中对应相同进程号的子存储单元中的数据合并或者直接写入至所述子存储单元；

根据所述解物理资源匹配的数据顺序控制所述解物理资源映射、多输入多输出检测、解调、解扰；以及

从所述快速重传合并存储单元读取前一个子帧数据并对其进行译码。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述方法应用于长期演进(LTE)标准。

14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，当所述传输模式为频分双工时，将所述快速重传合并存储单元划分成对应于8个进程的8个子存储单元。

15.如权利要求13所述的方法，其特征在于，当所述传输模式为时分双工时，将所述快速重传合并存储单元划分成168个子存储单元，所述168个子存储单元对应于4，6，7，8个进程的最小公倍数。

16.如权利要求13所述的方法，其特征在于，当所述传输模式为时分双工时，将1所述快速重传合并存储单元划分成56个子存储单元，并在此基础上，再增加4个为原有的所述快速重传合并存储单元的1/56大小的子存储单元。

17.如权利要求13所述的方法，其特征在于，当所述传输模式为时分双工时，将所述快速重传合并存储单元划分成第一组子存储单元和第二组子存储单元，所述第一组子存储单元包括21个大小为所述快速重传合并存储单元的1/24的子存储单元，所述第二组子存储单元包括7个大小为所述快速重传合并存储单元的1/56的子存储单元。

18.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述方法还包括存储预先计算好的扰码，当物理信道容量匹配有重复时直接读取所述扰码以用于解扰。

19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述扰码为硬比特。

20.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述方法还包括，当物理信道容量匹配有重复时，将扰码序列分成几段并行地实时计算。