LTE上行信道交织与解交织的研究及DSP实现

摘  要： 详细分析了PUSCH信道交织的具体过程，并根据定点TMS320C6455的特点，提出了一种简单的PUSCH信道交织与解信道交织实现方案。将程序在CCS3.3中运行，利用MATALAB软件验证了该方案的可行性和高效性。
关键词： 长期演进；信道交织；DSP" title="DSP">DSP实现
       ZEHAVI提出比特交织编码调制BICM(Bit Interleaver coding Modulation)思想[1]，即在编码和调制之间引入交织。BICM通过牺牲一些欧式距离来提高汉明距离，使其在衰落信道下具有高度的鲁棒性。交织的原理是打乱原始数据序列，使数据的相关性减弱，尽力分散突发错误，在译码时大大降低数据突发错误的影响。
     3GPP LTE中物理上行链路共享信道PUSCH（Physi-
cal Uplink Shared Channel)上承载的信息包含预编码矩阵指示PMI(Precoding Matrix Index)、秩指示RI(Rand Index)、CQI信道质量指示(channel quality indicator)和混合自动重传请求应答HARQ-ACK(hybrid automatic repeat request acknowledgement)以及数据信息。为降低数据突发错误率，在几路信息各自编码后和调制间，引入了信道交织[2]。PUSCH信道交织采用的是分组交织，但与传统的分组交织有较大差异。本文从DSP实际角度出发，针对PUSCH信道交织与解交织，提出了一种简单的实现方案。
1 PUSCH信道交织
     进入PUSCH信道交织是三路信息，为降低译码的错误率，在进行信道交织前，先将三路信息进行复用" title="数据复用">数据复用，然后再进行PUSCH信道交织。在用DSP具体实现时，把数据复用和信道交织放在一个模块实现。
1.1 三路编码后的数据复用
   
  
   
     通过对上述公式的计算和理解，从节省程序代码段和cycle数考虑，提出了一种简单的实现方案，在放置RI时每行只需放置4列，每行放置的位置相同，在实现时，只需把原RI所占列的表1修改为表2，即可实现上述代码。
     (4)在交织表中放置CQI和数据信息：首先放置CQI信息，然后放置数据信息，在放置CQI和数据信息时，程序中必须考虑不能覆盖RI的信息，具体见下节信道交织的DSP实现。

   
       (6)交织表按列输出即可实现交织。
2 信道交织与解交织算法的DSP实现
     本系统选用TMS320C6455作为DSP芯片，该芯片是TI公司基于第三代先进Velovi TI超长指令字VLIW(Very Long Instruction Word)结构的高性能定点DSP[3]。其最高主频达到了1.2 GHz，每个周期可以并行执行8条指令，处理速度最大可至8 000 MIPS,实现高速运算。TMS320C6455片内采用L1/L2两级存储器结构，L1包含相互独立的32 KB的程序Cache(L1P)和32 KB的数据Cache(L1D)，L2为2 MB的寻址空间，其片内存储器容量是其他C64系列的二倍。
2.1 信道交织的DSP实现
     在实现信道交织时，输入的三路信息：RI、CQI/PMI和数据复用后的信息，HARQ经过编码后直接到信道交织模块，数据复用放到信道交织模块实现。图1给出PUSCH信道交织的程序实现流程。信道交织是比特进行交织，为便于寻址处理，需要把每个比特字节化。