CN103378941A - 用于无线通信***的循环冗余校验方法和模块 - Google Patents

Abstract

根据本发明的实施方式提供一种用于循环冗余校验的方法。该方法包括：a)对接收的码块进行循环冗余校验；b)与步骤a)并行地，对该码块所对应的传输块的分段计算循环冗余校验中间结果；c)响应于该码块循环冗余校验正确，存储计算的该传输块的分段的循环冗余校验中间结果；d)重复上述步骤a)-c)直到针对该传输块存储了全部分段的循环冗余校验中间结果；e)将该传输块的全部分段的循环冗余校验中间结果相加，由此来计算该传输块的循环冗余校验结果。本发明的实施方式还提供相应的CRC模块和装置。

Description

用于无线通信***的循环冗余校验方法和模块

技术领域

本发明的各实施方式涉及无线通信领域，并且更具体地涉及用于无线通信***的循环冗余校验方法和模块。

背景技术

第三代合作伙伴项目(3GPP)长期演进(LTE)使用双层循环冗余校验机制。根据这种机制，首先，向一个传输块(TB)附加循环冗余校验(CRC)序列，该CRC序列是使用24比特CRC生成多项式针对TB中所有数据比特而计算的。对于其尺寸大小大于6120比特的TB，附加有CRC的TB被进一步划分为多个小单元，称为码块(CB)，其中每个CB不超过6120比特。然后，基于第二生成多项式，独立地为每个CB的数据计算长度为24比特的CRC序列，并将该CRC序列附加在每个CB中。可以对各个CB(包括CRC序列)独立地进行turbo编码和解码。

在LTE的由用户设备侧，只有CB层的CRC和TB层的CRC都正确了，才接收数据，否则要求基站重发，基站会对整个TB的数据重发。在对重传数据的解码过程中，为了节省功耗，只解码上次传输CRC错误的CB块。为了得到重传时TB层的CRC结果而不用再次处理上次传输正确的CB块，需要提供一种新颖的用于无线通信***的循环冗余校验方法和模块，以提高对CB层和TB层的循环冗余校验的效率。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明的各个实施方式提供一种用于无线通信***的CRC计算机制，其中能够并行地执行TB层和CB层CRC。根据本发明实施方式的CRC方法和模块由其适合于在LTE用户设备的下行链路***中使用。

根据本发明一个方面的实施方式，提供一种用于循环冗余校验的方法。该方法包括：a)对接收的码块进行循环冗余校验；b)与步骤a)并行地，对该码块所对应的传输块的分段计算循环冗余校验中间结果；c)响应于该码块循环冗余校验正确，存储计算的该传输块的分段的循环冗余校验中间结果；d)重复上述步骤a)-c)直到针对该传输块存储了全部分段的循环冗余校验中间结果；以及e)将该传输块的全部分段的循环冗余校验中间结果相加，由此来计算该传输块的循环冗余校验结果。

根据本发明另一方面的实施方式，提供一种用于循环冗余校验的装置。该装置包括：a)用于对接收的码块进行循环冗余校验的装置；b)用于与装置a)并行地对该码块所对应的传输块的分段计算循环冗余校验中间结果的装置；c)用于响应于该码块循环冗余校验正确、来存储计算的该传输块第i个分段的循环冗余校验中间结果的装置；用于使得上述装置a)-c)执行其功能直到针对该传输块存储了全部分段的循环冗余校验中间结果的装置；以及e)用于将该传输块的全部分段的循环冗余校验中间结果相加、由此来计算该传输块的循环冗余校验结果的装置。

根据本发明另一方面的实施方式，提供一种循环冗余校验模块。该模块包括：一个或多个循环冗余校验引擎，被配置为对接收的码块进行循环冗余校验，并且并行地对该码块所对应的传输块的分段计算循环冗余校验中间结果；存储器，被配置为响应于该码块循环冗余校验正确，存储计算的该传输块的分段的循环冗余校验中间结果；以及第一加法器，被配置为将该传输块的全部分段的循环冗余校验中间结果相加，由此计算该传输块的循环冗余校验结果。

根据本发明各个实施方式的快速CRC计算机制为诸如turbo解码的解码路径瓶颈处理节省了更多的时间，并且降低了芯片内部缓冲存储器的数量。

附图说明

图1是根据本发明实施方式的用于循环冗余校验的方法的示意性流程图；

图2是根据本发明另一实施方式的用于循环冗余校验的方法的示意性流程图；以及

图3是根据本发明另一实施方式的循环冗余校验模块的示意性框图。

具体实施方式

根据本发明的诸如图1所示的实施方式可以用于LTE的下行物理信道(PDSCH)的解码路径中，对CB和TB同时并行地计算CRC，由此能够显著提升CRC计算速度。具体地，本发明的一个或多个实施方式可以利用turbo解码器的并行输出以并行方式对PDSCH解码路径中turbo解码器输出的硬判决比特的CRC进行计算。用于计算一个TB的TB层CRC和CB层CRC所需的总的循环大约是分段长度N分值一的TB尺寸大小。而通过使用并行结构，CRC计算速度是以常规方式计算的N倍之多。

图1是根据本发明实施方式的用于循环冗余校验的方法的示意性流程图。

在步骤S110中，对接收的码块(CB)进行循环冗余校验(CRC)。与现有技术相同，当turbo解码器输出CB的硬判决比特时，开始执行对于CB的CRC校验。

在步骤S120中，与步骤S110并行地，对该码块所对应的传输块(TB)的分段计算循环冗余校验中间结果。

长度为L的TB可以被划分为C个分段。例如，每个分段可以对应于CB的数据部分。对于TB的各个分段可以通过多项式表示如下：

$u\left(x\right)=\underset{i=0}{\overset{C-1}{\mathrm{\Σ}}}{u}_i\left(x\right)x^{L-\underset{j=0}{\overset{i}{\mathrm{\Σ}}}{L}_j}---\left(1\right)$

其中u_i(x)表示TB的第i个分段；L_i是第i个分段的长度，并且满足以下表达式：

$L=\underset{i=0}{\overset{C-1}{\mathrm{\Σ}}}{L}_i---\left(2\right)$

根据本发明的一个实施方式，对应于CB_i的TB的第i个分段的循环冗余校验中间结果Mid_i可以通过下式计算：

Mid_i＝R_g(x)(R_g(x)(u_i(x))P_i(x))  3)

其中，u_i(x)是所述传输块第i个分段的多项式表示；g(x)是传输块层循环冗余校验生成多项式；R_g(x)()是用于计算多项式除以g(x)的余数的函数；P_i(x)表示与第i个分段在所述传输块中的位置有关的信息并且

$P_i\left(x\right)=R_{g\left(x\right)}\left(x^{L-\underset{j=0}{\overset{i}{\mathrm{\Σ}}}{L}_j}\right).$

容易计算上述式3)中的P_i(x)。例如，在一种实现中，P_i(x)可以通过迭代的方式计算：

如果在步骤S110中，该CB的循环冗余校验正确，则在步骤S130中存储计算的TB的对应分段的循环冗余校验中间结果，也即对应于CB_i的TB的第i个分段的循环冗余校验中间结果Mid_i。

重复上述步骤S110)-S130)直到针对一个TB存储了全部分段的循环冗余校验中间结果。

如果在步骤S110中，某个CB的循环冗余校验错误，则通常在LTE***中由UE通知基站，以请求重新发送该传输块。对于重新发送的传输块，则根据本发明的一个实施方式，可以仅选择在前一次循环冗余校验中存在错误的码块来重新执行步骤S110-S130，直到针对一个TB存储了全部分段的循环冗余校验中间结果。

在S140中，将传输块的全部分段的循环冗余校验中间结果相加，由此来计算所述传输块的循环冗余校验结果。

根据本发明各个实施方式的快速CRC计算机制为诸如turbo解码的解码路径瓶颈处理节省了更多的时间，并且由于无需在片内存储解码结果而仅需存储相对尺寸较小的CRC中间结果，从而降低了芯片内部缓冲存储器的数量。

为了进一步削减CRC计算的时间，根据本发明的一个实施方式可以利用turbo解码器的并行数据结构。对于大的TB尺寸大小，turbo解码器的输出被划分为多个分段N，例如N＝8。每个循环CRC计算模块可以读取分别属于该N个分段的N硬判决比特，例如N＝8个比特。CRC计算硬件相当简单，并且具有非常小的面积尺寸。因此，使用多个CRC计算引擎同时处理多个分段的花费是相当低廉的。由此，可以同时利用N个CRC计算引擎计算CB层CRC以及该N个CRC计算引擎计算TB层中间结果。这样可以以大约1/N的TB数据长度的循环来计算CRC结果。为了将turbo输出数据重新布置为常规顺序以备报告，需要为每个分段提供一个N比特寄存器，以便在一个循环中从一个分段获取N比特并且以报告顺序写入CRC输出缓冲存储器。

图2是根据本发明另一实施方式的用于循环冗余校验的方法的示意性流程图。

在图2所示的实施方式中，基本流程与图1所示的流程类似，不同的是在CB的CRC校验中利用Turbo的并行输出，将CB也划分为多个分段以存储中间结果的方式进行并行计算，由此进一步降低整个处理流程所需的时间。

如图2所示，步骤S210包括并行执行的步骤S2111-S2118。在步骤S2111-S2118中，对码块的多个分段分别并行地计算循环冗余校验中间结果。在图2中示例性的将CB划分为8个分段，当然本领域的技术人员可以理解，还可以将CB划分为除8以外的任何多个分段来执行CRC校验。

步骤S210包括还包括步骤S212。在步骤S212中，通过将码块的全部分段的循环冗余校验中间结果相加，来计算所述码块的循环冗余校验结果。

步骤S220包括并行执行的步骤S2201-S2208。在步骤S2201-S2208中，与步骤S2111-S2118分别并行地对所述码块的各个分段所对应的传输块的各个分段计算循环冗余校验中间结果。

在步骤S230中，响应于在步骤S212中确定码块循环冗余校验正确，存储在步骤S2201-S2208中计算的所述传输块的分段的循环冗余校验中间结果。

重复上述步骤S210)-S230)直到针对所述传输块存储了全部分段的循环冗余校验中间结果。

在步骤S240中，将所述传输块的全部分段的循环冗余校验中间结果相加，由此来计算所述传输块的循环冗余校验结果。

图3是根据本发明另一实施方式的循环冗余校验模块的示意性框图。

如图3所示，循环冗余校验模块300包括：一个或多个循环冗余校验引擎310、存储器320以及第一加法器330。

一个或多个循环冗余校验引擎310，被配置为对接收的码块进行循环冗余校验，并且并行地对所述码块所对应的传输块的分段计算循环冗余校验中间结果。

根据本发明的一个实施方式，该传输块第i个分段的循环冗余校验中间结果Mid_i可以通过下式计算：

Mid_i＝R_g(x)(R_g(x)(u_i(x))P_i(x))

其中，u_i(x)是该传输块第i个分段的多项式表示；g(x)是传输块层循环冗余校验生成多项式；R_g(x)()是用于计算多项式除以g(x)的余数的函数；P_i(x)表示与第i个分段在该传输块中的位置有关的信息并且 $P_i\left(x\right)=R_{g\left(x\right)}\left(x^{L-\underset{j=0}{\overset{i}{\mathrm{\Σ}}}{L}_j}\right).$ 在一个实现中，P_i(x)可以根据上述式4)以迭代的方式计算。

存储器320可以是任何存储装置，包括但不限于片内存储器、片内寄存器等。存储器320被配置为响应于该码块循环冗余校验正确，存储计算的该传输块的分段的循环冗余校验中间结果。由于，循环冗余校验中间结果尺寸较小，例如典型地可以是24比特，因此存储器320可以优选地具有较小的存储容量。

第一加法器330，被配置为将该传输块的全部分段的循环冗余校验中间结果相加，由此计算该传输块的循环冗余校验结果。

根据本发明的一个实施方式，针对由于该传输块的任何码块存在循环冗余校验错误而请求重新发送的该传输块，该一个或多个循环冗余校验引擎310和该存储器330可以被配置为仅对于重新发送的该传输块中在前一次循环冗余校验中存在错误的码块重新执行其各自的功能。

根据本发明的一个实施方式，该一个或多个循环冗余校验引擎310可以被进一步被配置为对该码块的多个分段分别并行地计算循环冗余校验中间结果。并且该循环冗余校验模块300可以进一步包括第二加法器(未示出)。该第二加法器被配置为将该码块的全部分段的循环冗余校验中间结果相加，由此来计算该码块的循环冗余校验结果。在该实施方式中，该一个或多个循环冗余校验引擎310进一步被配置为与对所述码块的多个分段的循环冗余校验中间结果的计算并行地，对该码块的各个分段所对应的传输块的各个分段计算循环冗余校验中间结果。

根据本发明实施方式的循环冗余校验模块(例如图3所示的循环冗余校验模块300)可以布置在LTE通信***的用户设备UE中，以提供下行链路传输的循环冗余校验。因此，根据本发明的一个实施方式还提供一种用户设备，包括根据本发明一个实施方式的循环冗余校验模块。用户设备还可以包括诸如天线、射频处理模块、基带处理模块、诸如微控制器、信号处理器等的处理器、存储器等实现用户设备常规功能的组件或功能模块，在此不再赘述。

本发明的实施方式可以在软件、硬件、应用逻辑或软件、硬件和应用逻辑的组合中实现。在示例性实施方式中，应用逻辑、软件或指令集合维持在各种常规计算机可读介质的任何一个上。在本文的上下文中，“计算机可读介质”可以是能包含、存储、传送、传播或传输供诸如计算机之类的指令执行***、装置或设备使用的或者与诸如计算机之类的指令执行***、装置或设备有关的指令的任何介质或装置。计算机可读介质可以包括计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是能包含或存储供诸如计算机之类的指令执行***、装置或设备使用的或者与诸如计算机之类的指令执行***、装置或设备有关的指令的任何介质或装置。

必要时，这里讨论的不同功能可以按照不同顺序执行和/或彼此并行执行。此外，必要时，上述功能中的一个或多个功能可以是可选的或者可以进行组合。

尽管在独立权利要求中阐明了本发明的各个方面，但本发明的其它方面包括来自所述实施方式和/或具有独立权利要求特征的从属权利要求的特征的其它组合，而不仅仅包括权利要求中明确阐明的组合。

这里还应注意的是，尽管上面描述了本发明的示例性实施方式，但这些描述不应在限制的意义上来看。相反，在不脱离所附权利要求书限定的本发明的范围的情况下可以进行各种变形和修改。

Claims (18)

1.一种用于循环冗余校验的方法，包括：

a)对接收的码块进行循环冗余校验；

b)与步骤a)并行地，对所述码块所对应的传输块的分段计算循环冗余校验中间结果；

c)响应于所述码块循环冗余校验正确，存储计算的所述传输块的分段的循环冗余校验中间结果；

d)重复上述步骤a)-c)直到针对所述传输块存储了全部分段的循环冗余校验中间结果；

e)将所述传输块的全部分段的循环冗余校验中间结果相加，由此来计算所述传输块的循环冗余校验结果。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

如果对于所述传输块的任何码块存在循环冗余校验错误，则请求重新发送所述传输块；

仅对于重新发送的所述传输块中在前一次循环冗余校验中存在错误的码块，重新执行步骤a)-c)。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述传输块第i个分段的循环冗余校验中间结果Mid_i是通过下式计算的：

Mid_i＝R_g(x)(R_g(x)(u_i(x))P_i(x))

其中，u_i(x)是所述传输块第i个分段的多项式表示；g(x)是传输块层循环冗余校验生成多项式；R_g(x)()是用于计算多项式除以g(x)的余数的函数；P_i(x)表示与第i个分段在所述传输块中的位置有关的信息并且 $P_i\left(x\right)=R_{g\left(x\right)}\left(x^{L-\underset{j=0}{\overset{i}{\mathrm{\Σ}}}{L}_j}\right).$

4.根据权利要求3所述的方法，其中P_i(x)是通过迭代的方式计算的。

5.根据权利要求1所述的方法，其中步骤a)进一步包括：

对所述码块的多个分段分别并行地计算循环冗余校验中间结果；

以及

通过将所述码块的全部分段的循环冗余校验中间结果相加，来计算所述码块的循环冗余校验结果。

6.根据权利要求5所述的方法，其中步骤b)进一步包括：

与对所述码块的多个分段的循环冗余校验中间结果的计算并行地，对所述码块的各个分段所对应的传输块的各个分段计算循环冗余校验中间结果。

7.一种用于循环冗余校验的装置，包括：

a)用于对接收的码块进行循环冗余校验的装置；

b)用于与装置a)并行地对所述码块所对应的传输块的分段计算循环冗余校验中间结果的装置；

c)用于响应于所述码块循环冗余校验正确、来存储计算的所述传输块第i个分段的循环冗余校验中间结果的装置；

用于使得上述装置a)-c)执行其功能直到针对所述传输块存储了全部分段的循环冗余校验中间结果的装置；

e)用于将所述传输块的全部分段的循环冗余校验中间结果相加、由此来计算所述传输块的循环冗余校验结果的装置。

8.根据权利要求7所述的装置，还包括：

用于如果对于所述传输块的任何码块存在循环冗余校验错误、则请求重新发送所述传输块的装置；

用于使得装置a)-c)仅对于重新发送的所述传输块中在前一次循环冗余校验中存在错误的码块重新执行其功能的装置。

9.根据权利要求7所述的装置，其中所述传输块第i个分段的循环冗余校验中间结果Mid_i是通过下式计算的：

Mid_i＝R_g(x)(R_g(x)(u_i(x))P_i(x))

其中，u_i(x)是所述传输块第i个分段的多项式表示；g(x)是传输块层循环冗余校验生成多项式；R_g(x)()是用于计算多项式除以g(x)的余数的函数；P_i(x)表示与第i个分段在所述传输块中的位置有关的信息并且 $P_i\left(x\right)=R_{g\left(x\right)}\left(x^{L-\underset{j=0}{\overset{i}{\mathrm{\Σ}}}{L}_j}\right).$

10.根据权利要求9所述的方法，其中P_i(x)是通过迭代的方式计算的。

11.根据权利要求7所述的方法，其中装置a)进一步包括：

用于对所述码块的多个分段分别并行地计算循环冗余校验中间结果的装置；以及

用于通过将所述码块的全部分段的循环冗余校验中间结果相加、来计算所述码块的循环冗余校验结果的装置。

12.根据权利要求11所述的方法，其中装置b)进一步包括：

用于与对所述码块的多个分段的循环冗余校验中间结果的计算并行地，对所述码块的各个分段所对应的传输块的各个分段计算循环冗余校验中间结果的装置。

13.一种循环冗余校验模块，包括：

一个或多个循环冗余校验引擎，被配置为对接收的码块进行循环冗余校验，并且并行地对所述码块所对应的传输块的分段计算循环冗余校验中间结果；

存储器，被配置为响应于所述码块循环冗余校验正确，存储计算的所述传输块的分段的循环冗余校验中间结果；

第一加法器，被配置为将所述传输块的全部分段的循环冗余校验中间结果相加，由此计算所述传输块的循环冗余校验结果。

14.根据权利要求13所述的模块，其中针对由于所述传输块的任何码块存在循环冗余校验错误而请求重新发送的所述传输块，所述一个或多个循环冗余校验引擎和所述存储器被配置为仅对于重新发送的所述传输块中在前一次循环冗余校验中存在错误的码块重新执行其各自的功能。

15.根据权利要求13所述的模块，其中所述传输块第i个分段的循环冗余校验中间结果Mid_i是通过下式计算的：

Mid_i＝R_g(x)(R_g(x)(u_i(x))P_i(x))

其中，u_i(x)是所述传输块第i个分段的多项式表示；g(x)是传输块层循环冗余校验生成多项式；R_g(x)()是用于计算多项式除以g(x)的余数的函数；P_i(x)表示与第i个分段在所述传输块中的位置有关的信息并且 $P_i\left(x\right)=R_{g\left(x\right)}\left(x^{L-\underset{j=0}{\overset{i}{\mathrm{\Σ}}}{L}_j}\right).$

16.根据权利要求15所述的模块，其中P_i(x)是通过迭代的方式计算的。

17.根据权利要求13所述的模块，其中

所述一个或多个循环冗余校验引擎进一步被配置为对所述码块的多个分段分别并行地计算循环冗余校验中间结果；

所述模块进一步包括：

第二加法器，被配置为将所述码块的全部分段的循环冗余校验中间结果相加，由此来计算所述码块的循环冗余校验结果。

18.根据权利要求17所述的模块，其中所述一个或多个循环冗余校验引擎进一步被配置为：

与对所述码块的多个分段的循环冗余校验中间结果的计算并行地，对所述码块的各个分段所对应的传输块的各个分段计算循环冗余校验中间结果。

Images