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?

-----第一块和第二块的长度差值

长度为K?的码块的个数：

Number of segments of sizeK?: C??? 长度为K?的码块的个数：

Number of segments of sizeK?: C??C?C?. end if

?C?K??B???. ?K??

需要填充的比特数：

Number of filler bits: F?C??K??C??K??B?

填充在第0个编号的码块的的前F个位置，填充空符号 for k = 0 to F-1

c0k??NULL?

-- Insertion of filler bits

end for

从第0个码块的第F个位置开始，按增序依次将数据填充到各个分段后的码块（码块增序） 码块顺序重排，先填充头C_个码块，前C_个码块的长度为K?，然后再是C+个码块(长度为K?) 注意：每个码块的后24位必须预留给CRC校验位，数据不能占用。 k = F s = 0

for r = 0 to C-1 if r?C?

else

Kr?K? Kr?K?

end if

每个码块必须添加CRC校验位，位置在每个码块的后24位，生成多项式为gCRC24B(D) while k?Kr?L

crk?bs k?k?1

s?s?1

end while if C >1 The sequence

cr0,cr1,cr2,cr3,...,cr?Kr?L?1?

is used to calculate the CRC

parity bits pr0,pr1,pr2,...,pr?L?1? according to subclause 5.1.1 with the generator polynomial gCRC24B(D). For CRC calculation it is assumed that filler bits, if present, have the value 0. whilek?Kr

crk?pr(k?L?Kr)

k?k?1

end while end if k?0 end for

这样之后，便形成了总数目为C的码块，分成两部分，C?C??C?，码块的编号的顺序为0，1，?，C?-1，C?，?，C?+C?，前C?个码块的长度为K?，后C?个码块的长度为K?。

出来的码块cr0,cr1,cr2,cr3,...,cr?Kr?1?，其中r表示码块号，Kr 表示该码块的长度K?或者是K?。

码块分段的输入参数：

? b0,b1,b2,b3,...,bB?1，B=L+A，L=24，即TB添加CRC后的比特流，

a0DA?23?a1DA?22?...?aA?1D24?p0D23?p1D22?...?p22D1?p23，输出比特流 ? gCRC24B(D) = [D24 + D23 + D6 + D5 + D + 1] for a CRC length L = 24 ,生成多项

式 码块分段的输出参数：

? cr0,cr1,cr2,cr3,...,cr?Kr?L?1?，r=0….C

4.1.4 数据和控制信息的信道编码

4.1.4.1 数据的信道编码（Turbo编码和咬尾卷积码）

4.1.4.1.1

Turbo编码

Turbo 码：并行级联卷积码，2个8状态子编码器1个Turbo码内交织器

xk1st constituent encoderzkckDDDOutputInput Turbo code internal interleaverOutput2nd constituent encoderz?k?ckDDD?xk Turbo编码器的8状态子编码器的传递函数为：

?g(D)?G(D) = ?1,1?,

?g0(D)?其中，g0(D) = 1 + D2 + D3, g1(D) = 1 + D + D3.

编码开始时，8状态子编码器的移位寄存器的初始值置0。 Turbo编码器的输出为如下三个比特流： (0)dk?xk

(1)dk?zk (2)dk?z?k

尾比特是要在信息比特编码之后添加的，要获得尾比特 （作用：使编码器回到初始状态0.）

首先，第二个子编码器（RSC）禁用，第一个子编码器中的开关打到低端和虚线相连，在编码器的输入端依次3个比特，这时按照编码器中的反馈及相关的运算可以依次得到6比特的输出

然后，第一个子编码器（RSC）禁用，第二个子编码器中的开关打到低端和虚线相连，在编码器的输入端依次3个比特，这时按照编码器中的反馈及相关的运算可以依次得到6比特的输出

将得到的12个比特的输出按照协议中给定的顺序排列便可以得到最终的尾比特输出。

(0)(0)(0)(0)??dK?xK, dK?1?zK?1, dK?2?xK, dK?3?zK?1

(1)(1)(1)(1)??dK?zK, dK?1?xK?2, dK?2?zK, dK?3?xK?2 (2)(2)(2)(2)??dK?xK?1, dK?1?zK?2, dK?2?xK?1, dK?3?zK?2

具体过程：

码块的下一步处理就是信道编码，cr0,cr1,cr2,cr3,...,cr?Kr?1?，r表示码块数，Kr表示码块的长度，码块总数为C，每一个码块将进行 turbo 编码。

i)(i)(i)(i)i?0,1, and 2经过编码器编码以后，比特流可以表示为dr(i0),dr(1,dr2,dr3,...,dr?Dr?1?，表示三个编码后的比特流，Dr表示第i个编码流的长度，Dr?Kr?4。

Turbo编码过程为： 1. Turbo编码器 上行共享信道Turbo编码器采用的是并行级联卷积编码，它使用的是两个8状态子编码器

和一个Turbo码内交织器，Turbo码的编码效率是1/3。Turbo编码器的结构图如下：

?g(D)? Turbo编码器的8状态子编码器的传递函数为： G(D) = ?1,1?,

?g0(D)?其中，g0(D) = 1 + D2 + D3, g1(D) = 1 + D + D3.

编码开始时，8状态子编码器的移位寄存器的初始值置0。 Turbo编码器的输出为如下三个比特流： (0)dk?xk

(1)dk?zk

(2)dk?z?k

for k?0,1,2,...,K?1.

如果输入的码块是第0个码块，又前面我们知道，第0个码块中可能存在F个空填充比特。若存在，则将第0个码块的前F个比特置0输入到编码器，即

(0)ck, = 0, k = 0,…,(F-1)。同时其输出应该设置为dk??NULL?, k = 0,…,(F-1) 和

(1)dk??NULL?, k = 0,…,(F-1) 。

记输入到Turbo的编码器的比特流表示为c0,c1,c2,c3,...,cK?1，第一和第二个编

?,z1?,z??,...,z?码器输出比特流可表示为，z0,z1,z2,z3,...,zK?1和z02,z3K?1。Turbo内部交

?,c1?,...,c?织器输出表示为c0K?1，交织器的输出比特送入第二个8状态的子编码器。

If the code block to be encoded is the 0-th code block and the number of filler bits is greater than zero, i.e., F > 0, then the encoder shall set ck, = 0, k = 0,…,(F-1) at its

(0)(1)input and shall set dk??NULL?, k = 0,…,(F-1) and dk??NULL?, k = 0,…,(F-1) at its output.

The bits input to the turbo encoder are denoted byc0,c1,c2,c3,...,cK?1, and the bits output from the first and second 8-state constituent encoders are denoted by

?,z1?,z??,...,z?z0,z1,z2,z3,...,zK?1andz02,z3K?1, respectively. The bits output from the turbo

?,c1?,...,c?code internal interleaver are denoted byc0K?1, and these bits are to be the input

to the second 8-state constituent encoder.

xk1st constituent encoderzkckDDDOutputInput Turbo code internal interleaverOutput2nd constituent encoderz?k?ckDDD?xk

Figure 5.1.3-2: Structure of rate 1/3 turbo encoder (dotted lines apply for

trellis termination only) 2. turbo码尾比特的添加

当一个码块的所有信息位编码完成时，将移位寄存器的值反馈到编码器输入端继续进行编码，进行3次编码，3*4=12位比特，得到的尾比特添加到信息位编码的后面。

前三位尾比特用来结束第一个子编码器，如上图，将输入接口到虚线上，得到2*3=6位输出，在第一个子编码器进行尾比特编码时，第二个编码器停止工作。第一个编码器结束后，进行第二个编码器的尾比特生成，同样得到6bits信息。这12位信息的最终在输出端可表示如下顺序：

(0)(0)(0)(0)??dK?xK, dK?1?zK?1, dK?2?xK, dK?3?zK?1

(1)(1)(1)(1)??dK?zK, dK?1?xK?2, dK?2?zK, dK?3?xK?2 (2)(2)(2)(2)??dK?xK?1, dK?1?zK?2, dK?2?xK?1, dK?3?zK?2

3. Turbo码交织器

Turbo码的内交织器输入比特可表示为c0,c1,...,cK?1，其中K是输入码块的比

?,c1?,...,c?特的数目。Turbo码内交织器的输出比特表示为c0K?1。

输入比特和输出比特之间的关系是：

ci??c??i?, i=0, 1,…, (K-1)

其中，输出序号i和输出序号?(i)的关系满足如下二次形式，即： ?(i)??f1?i?f2?i2?modK

参数f1 和f2取决于块的大小K值，如下表所示： Table 5.1.3-3: Turbo code internal interleaver parameters

Table 5.1.3-3: Turbo code internal interleaver parameters

i Ki 1 40 2 48

f1

f2

3 7

10 12

3 56 19 42 4 64 7 16 i 48 49 50 5Ki f1 f2 i Ki 416 25 52 95 112

0

424 51 1096 115

6 2

432 47 72 97 118

4

440 91 1198 121

f1 f2

67 14

0 35 72 19 74 39 76 i 142 143 144 14Ki 3200 3264 3328 339f1 f2

11241 0 44203 4 51 10

4 51 21

5 72

6 80 7 88

8 96 9 10

4 1110 2 1121 0 1122 8 1133 6 1144 4 1155 2 1166 0 1167 8 1178 6 1189 4 2190 2 2201 0 2202 8 2213 6 222

1 7

18

5448 2 11 20 5456 3 5

22

5464 4 11 24 5472 5 7 26

5480 6 41 84 5488 7 1090 5496 3

8 15 32 5504 9 9

34

6512 0 17 10

6528 8 1 9 38 6544 2 21 12

6560 0 3 1084 6576 1

4 21 44 6592 5 57 46 6608 6 23 48 6624 7 13 50 6640 8 27 52 6656 9 11 36 7672 0 27 56

7

688 0 6

29 1699 124

8 8

29 1110128

4 0 0

2458 10131

7 1 2 29 1110134

8 2 4

89 1810137

0 3 6

91 1210140

2 4 8

1562 10144

7 5 0 55 84 10147

6 2

31 64 10150

7 4

17 66 10153

8 6

35 68 10156

9 8

224211160

7 0 0 0 65 96 11163

1 2

19 74 11166

2 4

37 76 11169

3 6

41 2311172

4 4 8

39 80 11176

5 0

1882 11179

5 6 2 43 2511182

2 7 4

21 86 11185

5 2 19 78 143456 6 1924143529 0 7 0 21 82 143588 4 2125143641 2 9 8 21 86 153710 2 43 88 153771 6 1460 153849

2 0 45 92 153903 4 49 84

153966 4 8 71 48 154035 2 13 28 154096 6 17 80 154167 0 25 10

154222 8 4 1810154283 4 9 8 55 95

164354 0 2 1296 164417

1 6 27 11

164480 2 0 29 11

164542 3 4 29 11

164604 4 8 57 11

16467

2 45191 2 25227 0 57 33

6 31223 8 27231 2 17239 6 33121 0 36243 4 37245 8 12167 8 31 64 33 13

0 43 26

4 33 13

4 47407 8 35 13

8 23283 0 35147 2 33487 0 37 14

4 4 1 8 6 6 5 2 22385 58 7704 1544 1118845 35164735 2 2 5 9 8 4 6 6 22429 60 7720 79 121219231 12164806 0 3 0 0 0 0 7 0 22433 62 7736 1392 1219559 61164867 8 4 9 1 2 0 8 4 22515 32 7752 23 94 121981812164928 6 5 2 4 5 4 9 8 22617 197768 2148 122011142174999 4 8 6 7 3 6 3 0 0 2 32733 68 7784 25 98 1220431 64 175050 2 7 4 8 1 6 32810217800 17 80 1221117 66 175121 0 3 0 8 5 2 2 0 32819 36 7816 1210122171713175182 8 9 7 2 6 6 1 6 3 4 32919 74 8832 25 52 122242042175243 6 0 7 0 9 0 4 8 33037 76 8848 2310122302521175314 4 1 9 6 8 4 3 6 5 2 33119 78 8864 17 48 122363644175375 2 2 9 8 7 4 6 6 33221 128880 1311132432645175446 0 0 3 7 0 0 2 5 6 7 0 33221 82 8896 2111132491846175507 8 4 5 2 1 6 1 8 8 4 3331184 8912 29 111325639 80 175568 6 5 5 4 2 0 9 8 3341986 8928 15 58 1326227 16185639 4 3 6 3 4 4 0 2 43521 44 8944 1411132681250185690 2 7 7 8 4 8 7 4 1 6 4361390 8960 29 60 132751417185761 0 3 8 5 2 3 2 2 0 43681 46 8976 59 121328143 88 185822 8 9 2 6 6 3 4 43745 94 9992 65 121328829 30185883 6 0 4 7 0 0 4 8 43823 48 910055 84 1329445 92 185954 4 1 8 8 4 5 2 4392498 910231 64 133001518186015 2 3 2 4 9 8 7 8 6 6 4401540 910517 66 1430747 96 186086 0 1 3 6 0 2 7 0 4401510910817201431313 28 186147 8 5 2 4 8 1 4 1 6 8 4

信道编码Turbo编码模块的输入参数：

? cr0,cr1,cr2,cr3,...,cr?Kr?1?，共C个码块，依次独立进行Turbo编码

6 71 444 71 120 37 152 39 462 12237 4 39 158 39

80

31 96 11903 2 41 16

6 25331 6 43 17

0 21 86 43 17

4 45 17

6 45 17

8 16121 0 89 18

2 32183 4 47 18

6 23 94 47 19

0 26483 0

信道编码Turbo编码模块的输出参数：

i)(i)(i)(i)? dr(i0),dr(1,dr2,dr3,...,dr?Dr?1?，i?0,1, and 2，Dr?Kr?4

4.1.4.1.2 咬尾卷积码

4.1.4.2 控制信息的编码

当控制信息与数据传输复用在一起时，控制信息的编码速率由UL-SCH传输所使用的调制方式和编码速率决定。控制信息的不同编码速率通过向其传输分配不同数目的编码符号来获得。

要进行编码单元的控制信息有，CQI and/or PMI, HARQ-ACK and rank indication。当控制信息在PUSCH中传输时，HARQ-ACK, rank indication and channel quality information o0,o1,o2,...,oO?1的编码分别独立进行。

对于TDD，有两种ACK/NACK反馈模式，通过高层可以进行配置：

-

ACK/NACK bundling and ACK/NACK multiplexing

ACK/NACK bundling,模式时， HARQ-ACK由 1 或者 2bits信息组成； ACK/NAK multiplexing模式， HARQ-ACK由1~4 bits信息构成， （详情可参考物TS36214 7.3 UE procedure for reporting ACK/NACK）

当UE传输HARQ-ACK bits or rank indicator bits时，应该确定HARQ-ACK or rank indicator编码的符号数Q?

对于ACK/NAK，输出的编码比特为q0ACK,qACK,...,qACK?1QACK?1 CQI编码后的序列为：q0,q1,q2,q3,...,qQCQI?1 RIRIRIRI编码后的序列为：q0,q1,...,qQ??1 RI 具体编码过程如下协议所示：

???????PUSCH?initialPUSCH?initialPUSCH?O?M?N??scsymboffsetPUSCH??? Q??min?,4?MscC?1????K???r????r?0????PUSCHwhere O is the number of ACK/NACK bits or rank indicator bits, Msc is the scheduled

bandwidth for PUSCH transmission in the current sub-frame for the transport block, expressed as

PUSCH-initiala number of subcarriers in [2], and Nsymbis the number of SC-FDMA symbols per subframe for initial PUSCH transmission for the same transport block given by PUSCH-initialULNsymb?2?Nsymb?1?NSRS, where NSRSis equal to 1 if UE is configured to send

????PUSCH and SRS in the same subframe for initial transmission or if the PUSCH resource allocation for initial transmission even partially overlaps with the cell specific SRS subframe and bandwidth configuration defined in Section 5.5.3 of [2]. Otherwise NSRSis equal to 0.

PUSCH?initial, C, and Kr are obtained from the initial PDCCH for the same transport block. If MscPUSCH?initialthere is no initial PDCCH with DCI format 0 for the same transport block, Msc, C,

and Kr shall be determined from:

? the most recent semi-persistent scheduling assignment PDCCH, when the initial PUSCH for the same transport block is semi-persistently scheduled, or,

? the random access response grant for the same transport block, when the PUSCH is initiated by the random access response grant. For HARQ-ACK information QACK?Qm?Q? and [

HARQ?ACK shall be determined according to [3]. ?offsetPUSCHRIFor rank indication QRI?Qm?Q? and [?offset], where ??offsetRI shall be determined ?offsetPUSCHHARQ?ACK], where ?offset??offsetaccording to [3].

4.1.4.2.1 HARQ-ACK 信息的编码

上行共享信道PUSCH中ACK信道编码

一个肯定ACK编码为二进制数1，一个否定的ACK编码为二进制数0

对于TDD ACK/NACK的绑定（子帧绑定后就可以用一个ACK做为这个绑定子帧的反馈，这样就能保证每个子帧都有对应的ACK反馈，且节省资源），HARQ-ACK包含一个或两个比特。对于TDD ACK/NACK的复用，HARQ-ACK包含一个到四个比特。

ACK]，首先按照表格进行编码 1 如果HARQ-ACK包含1比特信息，例如[o0Table 5.2.2.6-1: Encoding of 1-bit HARQ-ACK Qm Encoded HARQ-ACK 2 [o0ACK y] 4 6 [o0ACK y x x]ACK[o0 y x x x x ]

ACKACK2 如果HARQ-ACK包含2比特信息，例如[o0 o1]，对于传输一子帧两个码字时，

o0ACK 对应于码字0的应答信息 o1ACK对应于码字1的应答信息；对于捆绑和复用

ACKACK[o0 o1]的产生是不一样的，具体详见4.15.1下行链路HARQ过程。按照表格进行编

ACKACK?(o0 ?o1ACK)mod2。 码，其中o2Table 5.2.2.6-2: Encoding of 2-bit HARQ-ACK Qm Encoded HARQ-ACK 2 [oACK oACK oACK oACK oACK oACK] 0120124 6 ACKACKACKACK[o0 o1ACK x x o2 o0 x x o1ACK o2 x x] ACKACKACKACKACKACK[o0 o1 x x x x o2 o0 x x x x o1 o2 x x x x] 在表格中的x和y是预留位，是为了通过一种方法最大化扰乱携带HARQ-ACK信息的调制符号间的距离 这么做的目的是什么？ ~对于TDD ACK-NACK绑定，一个过渡性的比特序列q0ACK~ACK,q~ACK,...,q~ACK是通过,q12QACK?1级联复用编码HARQ-ACK块来获得的，举个例子来讲，对于HARQ-ACK包含2比特信息，

~ACK= oACK…...类推下去，QACK是所有编码~ACK= oACK，qQm=2的情况下， q1100HARQ-ACK块的编码比特总数目 。我个人认为当Qm=2时QACK=6n，

当Qm=4时QACK=12n，

当Qm=6时QACK=18n，这里的n都是正整数。

ACK~这样才可以保证q0ACKACKACKACK一个加扰序列w0w1w2w3从表格中选取

?~ACK,q~ACK,...,q~ACK与表格一一对应。 ,q12QACK?1?

Table 5.2.2.6-A: Scrambling sequence selection for TDD ACK/NACK bundling i wACKwACKwACKwACK ?0123?这里i??Nbundled0 [1 1 1 1] 1 [1 0 1 0] 2 [1 1 0 0] 3 [1 0 0 1] ?1?mod4。参数Nbundled？ 如果HARQ-ACK包含1比特，则参数m=1，如果HARQ-ACK包含2比特，则参数m=3。ACKACKACK与上面表格的联系是： q0,q1ACK,q2,...,qQACK?1Set i ,k to 0

while i?QACK

~ACK?y if qi // place-holder repetition bit

~ACK?wACKmod2 qiACK?qi?1?k/m?k?(k?1)mod4m 去掉y

else

??~ACK?x if qi// a place-holder bit

~ACK qiACK?qi 保留x，这里x，y为什么这么处理？

else

// coded bit

~ACK?wACKmod2 qiACK?qi?k/m?k?(k?1)mod4m

end if

??i?i?1

应该是0或1或x的值。

ACKACKACKO?2，， 这 o1ACK?oO]ACK?1最后的结果qiACK对于HARQ-ACK包含大于2比特信息的情况，例如[o0ACK里o0 对应于码字0的应答信息 o1ACK对应于码字1的应答信息，依次类推下去。

qiACK的得到的计算公式为：

qiACK?OACK?1n?0??oACKn?M?imod32?,nmod2 i=0，1，……. QACK-1 Mi,n是表格5.2.2.6.4-1.

?中对应的确定的值。

最后输出信道编码的向量序列是一个长度为Qm的由0或1或x组成的列向量。其表达方式为

Set i ,k to 0 while i?QACK

TqACK?[qiACK ...qiACK?Qm?1] k

i?i?Qm k?k?1

涉及到的参数

number of coded symbols Q?

?????PUSCH?initialPUSCH?initialPUSCH?O?Msc?Nsymb??offset?PUSCH??,4?MscQ??min?C?1??K??r???r?0???O is the number of ACK/NACK bits or rank indicator bits

??? ????PUSCH is the scheduled bandwidth for PUSCH transmission in the current sub-frame for the Msctransport block

PUSCH-initialis the number of SC-FDMA symbols per subframe for initial PUSCH transmission NsymbPUSCH-initialULfor the same transport block given by Nsymb?2?Nsymb?1?NSRS

????NSRS，MPUSCH?initial, C, and K

scrQACK?Qm?Q? QRI?Qm?Q?

,?offset

HARQ?ACK

RI ?offset4.1.4.2.2 rank indication (RI)的编码

对于上行共享信道传输的RI反馈的比特带宽是明确规定的。在表格5.2.2.6.1-2,

5.2.2.6.2-3, 5.2.2.6.3-3, 5.2.3.3.1-3 and 5.2.3.3.2-4中给出

RI1 如果RI包括1比特信息，例如[o0]，它首先按照表格编码 Table 5.2.2.6-3: Encoding of 1-bit RI Qm Encoded RI RI2 [o0 y] 4 6 RI [o0 y x x]RI[o0 y x x x x ] RIRIRIRI2 如果RI包括2比特信息，例如[o0 o1]，其中o0对应2比特输入的最高位，o1对应2

RIRIRI?(o0 ?o1)mod2 比特输入的最低位，它也按照表格编码，o2Table 5.2.2.6-4: Encoding of 2-bit RI Qm Encoded RI 2 [oRI oRI oRI oRI oRI oRI] 0120124 6 X，y是预留位 RIRIRIRI,q1,q2,...,qQ一个比特序列q0RI?1RIRIRIRIRIRI[o0 o1 x x o2 o0 x x o1 o2 x x] RIRIRIRIRIRI[o0 o1 x x x x o2 o0 x x x x o1 o2 x x x x] 是通过级联复用编码RI块来获得的，举个例子来讲，

RIRIRIq1= o1RI …...类推下去，QRI对于RI包含2比特信息，Qm=2的情况下， q0= o0 ，

是所有编码RI块的编码比特总数目。对于RI信道编码输出的向量序列为q0,q1,...,qQ???QRI/Qm QRIRIRIRIRI?1，

Set i ,k to 0

while i?QRI

Tqk?[qiRI ...qiRI?Qm?1] RI

i?i?Qm

k?k?1

end while

这里的输出qk是长度为Qm的由0或1或x或y组成的列向量。

RI4.1.4.2.3 CQI and/or PMI的编码

CQI的信道编码主要是：1.上行共享信道PUSCH里CQI的信道编码 2.在PUCCH中的对UCI的CQI信道编码

3. 在PUCCH中的对UCI的CQI和HARQ-ACK的信道编码

先来看看三者的区别：1中CQI的格式有三种，2和3中CQI的格式只有两种

1与2、3在各个CQI格式和传输模式下的比特宽度是不同的

1与2、3的编码方式不同，虽然2、3的编码方式相同，但最后输出的长度是不同的

1中用到一个(32, O)的分组码而2、3中用到的是(20, A)的分组码 1最后输出的结果可能是一个以32为循环长度的循环的比特，而2的比特长度为20，3的比特长度为20、21或22

下面具体看下他们的编码过程

上行共享信道中的CQI编码分两种情况：

（1） 如果有效负载小于或等于11bit时，就按照下面讲的方法进行信道编码

（2） 如果有效负载大于11bit时，CQI的信道编码过程就包括CRC添加，信道编码（是按

照Turbo码和咬尾卷积码中的那种编码方式进行编码？），速率匹配。

上行共享信道中的CQI编码

上行共享信道中的CQI（channel quality information）格式包括三种： Channel quality information formats for wideband CQI reports 对于宽带CQI报告的CQI格式，

Channel quality information formats for higher layer configured subband CQI reports 对于更高层配置的子带CQI报告的CQI格式，

（Channel quality information formats for UE selected subband CQI reports）对于UE选则的子带CQI报告的CQI格式

上行共享信道中的CQI的编码方法主要分三步：

第一步:确定比特宽度。宽度确定了才能确定用哪种编码方式。

对于不同的CQI格式，在不同的传输模式和天线端口下，随着秩的不同，CQI的比特宽度是不同的 。对于每种CQI格式，表格中同一个秩指示下每个域中CQI比特宽度相加就是这个输入序列在相对应CQI格式和这个传输模式下以及这个秩指示下的比特宽度。 具体如下表：

Channel quality information formats for wideband CQI reports

Table 5.2.2.6.1-1: Fields for channel quality information (CQI) feedback for wideband

CQI reports

(transmission mode 4 and transmission mode 6)

Bit width 2 antenna ports 4 antenna ports Rank = 1 Rank = 2 Rank = 1 Rank > 1 Wideband CQI codeword 0 4 4 4 4 Wideband CQI codeword 1 0 4 0 4 Precoding matrix indication 2N N 4N 4N Field N子带宽的个数

Channel quality information formats for higher layer configured

subband CQI reports

Table 5.2.2.6.2-1: Fields for channel quality information (CQI) feedback for higher layer

configured subband CQI reports

(transmission mode 1, transmission mode 2, transmission mode 3 and transmission

mode 7)

Field Wide-band CQI codeword Subband differential CQI Bit width 4 2N

Table 5.2.2.6.2-2: Fields for channel quality information (CQI) feedback for higher layer

configured subband CQI reports

(transmission mode 4, transmission mode 5 and transmission mode 6)

Bit width 2 antenna ports 4 antenna ports Rank = 1 Rank = 2 Rank = 1 Rank > 1 Wide-band CQI codeword 0 4 4 4 4 Subband differential CQI codeword 0 2N 2N 2N 2N Wide-band CQI codeword 1 0 4 0 4 Subband differential CQI codeword 1 0 0 2N 2N Precoding matrix indication 2 1 4 4 Field

Channel quality information（CQI） formats for UE selected

subband CQI reports

Table 5.2.2.6.3-1: Fields for channel quality information (CQI) feedback for UE selected subband CQI reports

(transmission mode 1, transmission mode 2, transmission mode 3 and transmission mode 7)

Field Wide-band CQI codeword Subband differential CQI Position of the M selected subbands Bit width 4 2 L Table 5.2.2.6.3-2: Fields for channel quality information (CQI) feedback for UE selected

subband CQI reports

(transmission mode 4 and transmission mode 6)

Bit width 2 antenna ports 4 antenna ports Rank = 1 Rank = 2 Rank = 1 Rank > 1 Wide-band CQI codeword 0 4 4 4 4 Subband differential CQI codeword 0 2 2 2 2 Wide-band CQI codeword 1 0 4 0 4 Subband differential CQI codeword 1 0 2 0 2 Position of the M selected subbands L L L L Precoding matrix indication 4 2 8 8 Field

问题：有的传输模式下的比特宽度没有给出，那怎么理解呢？

第二步：生成输入序列。

输入比特序列为o0,o1,o2,...,oO?1，O是CQI比特宽度，其中o0对应第一个域中的第一个比特，o1对应第一个域中的第二个比特，……oO?1对应最后一个域中的最后一个比特。

第三步：通过下面公式进行编码。这里是当O小于等于11比特时候的编码方式

The encoded CQI/PMI block is denoted by b0,b1,b2,b3,...,bB?1 where B?32因为这里用到一

个(32, O)的分组码 and

bi???on?Mi,n?mod2 where i = 0, 1, 2, …, B-1.

n?0O?1O是比特的数量，on是输入比特序列，Mi,n在表格5.2.2.6.4-1。

The output bit sequence q0,q1,q2,q3,...,qQCQI?1 is obtained by circular repetition of the encoded CQI/PMI block as follows

qi?b?imodB? where i = 0, 1, 2, …, QCQI-1.

QCQI?Qm?Q?，如果QCQI-1大于32的话则qi是一个循环重复的数。也就是输出序列是以32为循环长度的循环 序列。

Table 5.2.2.6.4-1: Basis sequences for (32, O) code

i Mi,0 Mi,1 Mi,2 Mi,3 Mi,4 Mi,5 Mi,6 Mi,7 Mi,8 Mi,9 Mi,10 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 2 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 3 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 4 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 5 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 6 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 7 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 8 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 9 1 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 10 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1 11 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 12 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 13 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 14 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 15 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 16 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 17 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 18 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 19 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 20 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 21 1 1 0 1 0 0 0 0 0 1 1 22 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 23 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 1 24 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 25 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1 26 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 27 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 0 28 1 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 29 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 30 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 31 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

对UCI信道质量信息(CQI)的信道编码

信道质量比特输入到信道编码块的序列为a0,a1,a2,a3,...,aA?1。A是输入序列比特的个数。

UCI的CQI格式有两部分：

Channel quality information formats for wideband reports 对于宽带报告的CQI格式

Channel quality information formats for UE-selected sub-band reports对于EU选择的子带报告的CQI格式

对UCI CQI的信道编码主要分三步 第一步确定信道质量比特的数目。

对于不同的CQI格式，在不同的传输模式和天线端口下，随着秩的不同，每个域中的比特宽度是不同的 。具体如下表：

Channel quality information formats for wideband reports

Table 5.2.3.3.1-1 shows the fields and the corresponding bit widths for the channel quality information feedback for wideband reports for PDSCH transmissions associated with a transmission mode 1, transmission mode 2, transmission mode 3 and transmission mode 7.

这里为什么是对于PDSCH的传输模式呢？因为UE要检测PDSCH中的CQI然后再通过PUCCH信道传输给基站。

Table 5.2.3.3.1-1: UCI fields for channel quality information (CQI)

feedback for wideband reports

(transmission mode 1, transmission mode 2, transmission mode 3 and

transmission mode 7)

Field Bit width Wide-band CQI 4

Table 5.2.3.3.1-2: UCI fields for channel quality and precoding

information (CQI/PMI) feedback for wideband reports (transmission mode 4, transmission mode 5 and transmission mode 6) Bit width Field 2 antenna ports 4 antenna ports Rank = 1 Rank = 2 Rank = 1 Rank > 1 Wide-band CQI 4 4 4 4 Spatial differential CQI 0 3 0 3 Precoding matrix indication 2 1 4 4 Channel quality information formats for UE-selected sub-band reports

Table 5.2.3.3.2-1: UCI fields for channel quality information (CQI) feedback for UE-selected sub-band reports (transmission mode 1, transmission mode 2, transmission mode 3 and transmission mode 7) Field Bit width Sub-band CQI 4 Sub-band label 1 or 2 什么时候是1，什么时候是2 .

Table 5.2.3.3.2-2: UCI fields for channel quality information (CQI) feedback for UE-selected sub-band reports (transmission mode 4,

transmission mode 5 and transmission mode 6) Bit width Field 2 antenna ports 4 antenna ports Rank = 1 Rank = 2 Rank = 1 Rank > 1 Sub-band CQI 4 4 4 4 Spatial differential CQI 0 3 0 3 Sub-band label 1 or 2 1 or 2 1 or 2 1 or 2

什么时候是1，什么时候是2

Table 5.2.3.3.2-3: UCI fields for channel quality and precoding information (CQI/PMI) feedback for UE-selected sub-band reports (transmission mode 4, transmission mode 5 and transmission mode 6) Bit width Field 2 antenna ports 4 antenna ports Rank = 1 Rank = 2 Rank = 1 Rank > 1 Wide-band CQI 4 4 4 4 Spatial differential CQI 0 3 0 3 Precoding matrix indication 2 1 4 4 第二步：形成输入序列。

对于每种CQI格式，表格中同一个秩指示下不同域中的信道质量比特宽度相加就是这个输入序列在这个CQI格式和这种传输模式下的比特的宽度，也就是A的值。其输入序列为a0,a1,a2,a3,...,aA?1。a0对应第一个域中的第一个比特，a1对应第一个域中的第二个比特，aA?1对应最后一个域中的最后一个比特。

第三步：编码和输出。

这里用到一个(20, A)的代码，Mi,n在表格中给出。表格为

Table 5.2.3.3-1: Basis sequences for (20, A) code i Mi,0 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 1 10 1 11 1 12 1 13 1 14 1 15 1 16 1 17 1 18 1 19 1 Mi,1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 Mi,2 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 Mi,3 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 Mi,4 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 Mi,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Mi,6 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 Mi,7 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 0 Mi,8 0 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 Mi,9 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 Mi,10 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 Mi,11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 Mi,12 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0

编码之后的输出序列为b0,b1,b2,b3,...,bB?1，这里B=20，

bi???an?Mi,n?mod2 where i = 0, 1, 2, ?, B-1. 输出是个数为

n?0A?120的比

特序列。

对UCI的CQI和HARQ-ACK的信道编码

这里定义了在同一个子帧中的同步传输的UCI的CQI和HARQ-ACK的信道编码的方案

对同步传输的UCI信道质量和HARQ-ACK的信道编码分两种情况：一种是在常规CP的情况，另一种是在扩展CP的情况 1 常规CP时的情况：

当常规CP在上行链路的传输中使用时，这里对CQI的编码是按照对UCI信道质量信息(CQI)的信道编码的编码方式进行编码的。输入比特序列为?,a1?,a2?,a3?,...,a??,b1?,b2?,b3?,...,bB???1， B??20。a0，HARQ A??1，输出的比特序列为b0acknowledgement如果是1比特那么

??，HARQ acknowledgement如果是2比特HARQ acknowledgement比特被定义为a0??,a1??。每个肯定的Acknowledgement那么HARQ acknowledgement比特被定义为a0编码为二进制数1，否定的Acknowledgement编码为二进制数0。

对于常规CP的信道编码块的输出为b0,b1,b2,b3,...,bB?1，这里bi?bi?, i?0,...,B??1

?? and B??B??1? 如果1比特HARQ cknowledgement报告每个子帧，那么bB??a0??, bB??1?a1?? and 如果2比特HARQ cknowledgement报告每个子帧，那么bB??a0

从这里可以看出，对于常规CP信道编码块的输出由两部分组成：前面20比特是CQI经过前面提到的对UCI的CQI信道编码方式编码后的输出比特序列，最后1比特或2比特是，HARP-ACK不经过处理而是直接对应输出来的比特。最后输出的比特长度为21或22 2 扩展CP时的情况：

当扩展CP在上行链路的传输中使用时，CQI和HARQ-ACK acknowledgement的编码首先要两者进行结合，再进行编码。HARQ acknowledgement如果是1比特那

??，HARQ acknowledgement如果是2比么HARQ acknowledgement比特被定义为a0??,a1??。 特那么HARQ acknowledgement比特被定义为a0?,a1?,a2?,a3?,...,a?CQI的比特序列a0A??1与HARQ acknowledgement比特结合来产生输

入序列a0,a1,a2,a3,...,aA?1：

?, i?0,...,A??1 ai?ai?? and A??A??1? 如果1比特HARQ cknowledgement报告每个子帧 aA??a0??, a?A??1??a1?? and A??A??2?如果2比特HARQ cknowledgement报告每个aA??a0子帧

再就是对这个生成的比特序列进行编码。

其编码方式还是按照前面讲到的与对UCI信道质量信息(CQI)的信道编码 的编码方式相同。用一个(20, A)的分组码，如表格5.2.3.3-1。最后输出的比特序列为b0,b1,b2,b3,...,bB?1，B=20

对UCI信道质量信息(CQI)的信道编码的编码公式为：

bi???an?Mi,n?mod2 where i = 0, 1, 2, ?, B-1.输出序列的长度为

n?0A?1B??B??2?20

4.1.5 速度匹配

速度匹配作用：

在信道编码后，如果一个码字codeword在一个TTI(子帧 1ms)内使用的RB数目、symbol数目确定以后，该信道的物理资源承载能力，即能够传输的 bit数 就确定了，如果码字的长度超过信道的承载能力，则需要进行速度匹配，删除一些冗余。

速率匹配的作用是确保在传输信道复用后总的比特率与所分配的专用物理信道的总比特率

是相同的。 传输信道中的比特数在不同的传送时间间隔内可能会发生变化，当

在不同的传送时间间隔内所传输的比特数改变时，比特将被删除，以确保在TrCH 复用后总的比特率与所分配的专用物理信道的总比特率是相同的。

G是可用于该codeword的物理资源承载能力，单位是比特数。RB数目和MCS决定了G的具体数目，概括性的计算方法就是： 1. 统计该codeword的RB数目；

2. 统计每个RB上用来传输数据的symbol数目，去除掉控制symbol，只留下用于数据传输的symbol；

3. 得到用于该codeword的总symbol数目；

4. 根据调制因子将symbol数目换算为比特数目G，这里的调制因子和调试方式相对应，即几个bit调制为一个symbol，例如QPSK的调制因子为2，而64QAM的调制因子为6。

i)(i)(i)(i)Turbo码编码输出dr(i0),dr(1i表示输出编码流,dr2,dr3,...,dr?Dr?1?, 其中i?0,1, and 2，的索引号，r表示码块号，Dr表示每个码块的编码流的长度，码块的总数目为C。 再进行速度匹配，记经过速度匹配后的比特流表示为er0,er1,er2,er3,...,er?Er?1?，r表示码块号，Er表示速度匹配后的第r个码块的长度。 4.1.5.1 针对Turbo编码的速度匹配

针对Turbo编码进行的速度匹配，每个码块分别定义匹配速率，包括三个信

(1)息比特流dk(0), dk anddk(2)的交织，然后是比特收集，最后是虚拟缓冲器生成。结构如图：

(0)dkSub-block interleaver(0)vkvirtual circular buffer(1)dkSub-block interleaver(1)vkBit collectionwkBit selection and pruningek(2)dkSub-block interleaver(2)vk4.1.5.2.1子块交织

(i)(i)(i)(i),d1,d2,...,dD输入子块交织器的比特流表示为d0?1，其中D为比特数目。输出比

特序列按照如下方式：

TCTC?32，从左到右编码一次为0, 1, 2,…,Csubblock?1 (1)设矩阵的列数CsubblockTCTCTC?的最小整。 ?Csubblock(2)确定矩阵的行数为Rsubblock，它满足D??RsubblockTC?1。 矩阵的行从上到下以及编号为0, 1, 2,…,RsubblockTCTC??D，那么添加?Csubblock(3) 在矩阵中填充信息比特和空余比特。如果?RsubblockTCTCND??Rsubblock?Csubblock?D?个虚假比特，使得对于k = 0, 1,…, ND – 1来讲，yk =

(i)。接着向矩阵一行一行地输入比特序列yND?k?dk, k = 0, 1,…, D-1。其

中前面ND – 1项是添加的虚假比特，具体形式如下：

??1 Set r to Rmuxwhile i < Q?ACK

cACK?ColumnSet?j? yr?Cmux?cACK?qACK

ii?i?1

??1??i4? r?Rmuxj??j?3?mod4

end while

Table 5.2.2.8-2: Column set for Insertion of HARQ-ACK information

CP configuration Normal Extended

(6)输出时是从矩阵中一列列读出来的，最后输出来的序列为h0,h1,h2,...,hH?Q

RIColumn Set {2, 3, 8, 9} {1, 2, 6, 7} ?1

4.2 加扰与解扰

信道编码完成后，进行数据处理的一般过程如下：

code wordslayersantenna portsScramblingModulation mapperLayermapperPrecodingResource element mapperOFDM signal generationScramblingModulation mapperResource element mapperOFDM signal generation

Figure 6.3-1: Overview of physical channel processing.

4.2.1 加扰（scrambling）的概念

在实际的数字通信过程中，信息流在经过编码处理后，可能会出现连续的“0”或连续的“1”，这样破坏了“0”码和“1”码的平衡，这样将影响位同步的建立和保持。而加扰则是通过一个伪随机序列对输入的传送码流进行扰乱处理，二进制数字信息做“随机化”处理，变为伪随机序列，避免这种情况出现。 伪随机序列的概念

伪随机序列：LTE规定了伪随机序列是基于31位长度的GOLD码序列而产生的。

Gold码序列：R.Gold于1967年提出了一种基于m序列优选对的码序列，称为Gold序列。它是m序列的组合码，由优选对的两个m序列逐位模2加得到，当改变其中一个m序列的相位（向后移位）时，可得到一新的Gold序列。Gold序列虽然是由m序列模2加得到的，但它已不是m序列，不过它具有与m序列优选对类似的自相关和互相关特性，而且构造简单，产生的序列数多，因而获得广泛的应用。

4.2.2 加扰和解扰原理：

加扰的原理是以线性反馈移位寄存器理论为基础的。以5级线性反馈移位寄存器为例，在反馈逻辑输出与第一级寄存器输入之间引入一个模2和相加电路，以输入序列作为模2和的另一个输入端，扰码器电路如图1所示。相应的解扰电路如图2所示。

输入序列 {C n } an-1 an-2 an-3 an-4 an-5 {bn} 输出扰码序列 图1 5级移位寄存器构成的扰码器

接收扰码序列 {bn} an-1 an-2 an-3 an-4 an-5 {C n } 输出序列 图2 5级移位寄存器构成的解扰器

若输入序列{cn}是信源序列，扰码电路输出序列为{bn}，bn可表示为： bn =cn?an-3?an-5 （1）

经过信道传输，接收序列为{bn}，解扰电路输出序列为{cn}，{cn}可表示为：

cn=bn?an-3?an-5 （2）

??????当传输无差错时，有bn =bn，由式1和式2可得：

cn =cn 上式说明，扰码和解扰互为逆运算。所以解扰的实现就是与加扰相同的伪随机序列与经过信道传输后的序列直接进行模2加就可以恢复出加扰之前的序列。 解扰的算法：解扰的算法很简单，也就将原始数据与伪随机序列进行模2加。

~~ 经信道传输后数据：b(0),...,b(Mbit?1) ；伪随机序列c(i)；解扰后序列：b(0),...,b(Mbit?1)

~b(i)?b(i)?c(i)mod2

???4.2.3 伪随机序列的产生

伪随机序列是一个长度为31的Gold码。它输出的序列c(n)长度为MPN，

n?0,1,...,MPN?1，产生过程如下：

c(n)??x1(n?NC)?x2(n?NC)?mod2x2(n?31)??x2(n?3)?x2(n?2)?x2(n?1)?x2(n)?mod2NC?1600，第一个m序列应被初始化为：x1(0)?1,x1(n)?0,n?1,2,...,30. 第二个

x1(n?31)??x1(n?3)?x1(n)?mod2

m序列的初始值取决于cinit??i?0x2(i)?2i。cinit的取值在各个信道中有不同的取值，如下：

每个信道中的初始值： 信道 初始值 各参数意The block of bits 义 30Physical uplink shared cellchannel（PUSCH） cinit?nRNTI?214??ns2??29?NID（36211-870-5.3.1） ns：时隙序号 Mbit表示在一cell：小个子帧中的NIDPUSCH上传输区ID 的比特数目 nRNTI：

ns：时隙序号 Physical control (PUCCH) uplink channel cellNID：小区ID cellcinit???ns2??1??2NID?1?216?nRNTI ??（36211-870-5.4.2） ：C-RNTI PUCCH格式2，2a，2b nRNTI格式2，2a，2b为 20bit Physical shared (PDSCH) downlink channel cellcinit?nRNTI?214?q?213??ns2??29?NIDns：时隙序号 cellID(q)表示码字Mbit（36211-870-6.3.1） q中的比特数 N：小目，在一个子帧中最多可以区ID 传输两个码字 nRNTI： Mbit表示物理cinit? 广播信道上传cellPhysical broadcast NID：小输的比特数in each radio frame fulfilling 区ID channel(PBCH) 目；常规CPnfmod4?0. 时，=1920bits；（36211-870-6.6.1） 扩展CP时，=1728 bits cellNIDPhysical control (PDCCH) downlink channel cell cinit??ns2?29?NID（36211-870-6.8.2） (i)ns：时隙Mbit表示在一个子帧中第i序号 个物理下行控cellNID：小制信道上传输区ID 的比特数目 Physical control format indicator channel(PCFICH) （36211-870-6.7.1） cellcell cinit???ns2??1??2NID?1?29?NID??ns：时隙序号 N：小区ID cellID31 bits Physical multicast MBSFN cinit??ns2??29?NIDchannel (PMCH)

ns：时隙(q)表示码字Mbitq中的比特数

（36211-870-6.3.1） 序号 MBSFNNID目，在一个子帧中最多可以： 传输两个码字 MBSFN:Multicast/Broadcast Single Frequency Network，单频网多播/广播

注：Physical random access channel(PRACH)和Physical hybrid-ARQ indicator channel (PHICH)以及PUCCH format1，1a，1b，几个信道协议中没有规定加扰，所以无须解扰。 问题：Physical uplink shared channel（PUSCH）

The block of bitsb(0),...,b(Mbit?1), where Mbit is the number of bits transmitted on the physical uplink shared channel in one subframe, shall be scrambled with a UE-specific scrambling

~~sequence prior to modulation, resulting in a block of scrambled bitsb(0),...,b(Mbit?1) according to the following pseudo code Set i = 0 while i < Mbit if b(i)?x // ACK/NAK or Rank Indication placeholder bits

~ b(i)?1 else if b(i)?y // ACK/NAK or Rank Indication repetition placeholder bits

~~ b(i)?b(i?1) Else // Data or channel quality coded bits, Rank Indication coded bits or ACK/NAK coded bits ~b(i)??b(i)?c(i)?mod2 end if end if i = i + 1 end while

where x and y are tags defined in [3] section 5.2.2.6 and where the scrambling sequence c(i) is given by Section 7.2. The scrambling sequence generator shall be initialised with

cell at the start of each subframe. cinit?nRNTI?214??ns2??29?NID解扰时如何还原x，y预留位？

4.3 调制映射和逆映射

~~(q)对于每一个码字加扰后的输出序列 b(q)(0),...,b(q)(Mbit?1)进行调制映射，成复

(q)值符号序列： d(q)(0),...,d(q)(Msymb?1).，

输入BIT流 调制方法 格式控制信息 16QAM/64QAM/BPSK/QPSK映射 供层映射使用复数调制符号

系统涉及的几个概念

星座图映射

判决算法：

硬判决：对输入的复数信号进行处理，得到一组整数数据（I,Q）并利用该数据进行解调逆映射来获得解调后的比特信息流

软判决：对输入的复数数据进行处理，将译码与解调结合使用，利用星座图的分布规律，使用对数似然估计算法LLR直接获得解调后的输入比特信息流

CAZAC正交序列：1.恒包络特性：任意长度的CAZAC序列幅值恒定。

2.理想的周期自相关特性：任意CAZAC序列移位n位后，n不是CAZAC序列的周期的整倍数时，移位后的序列与原序列不相关。

3.良好的互相关特性：互相关和部分相关值接近于0。

4.低峰均比特性：任意CAZAC序列组成的信号，其峰值与其均值的比值很低。 5.傅里叶变换后仍然是CAZAC序列：任意CAZAC序列经过傅里叶正反变化后仍然是CAZAC序列。

Walsh序列：具有很好的互相关性的一组序列

信道复用：能合并和分解信号，使多个用户在同一通信线路利用的不同时间、频率或编码等共享线路。

说明：这里的BPSK和QPSK与常规的不一样，具体映射关系如下表：

BPSK 0 1 00 1 ?1 1 ?jQPSK 01 10 11 j ?1

4.3.1 PUCCH信道的映射与逆映射

PUCCH信道复用的相关知识点 PUCCH控制信道的结构

PUCCH12个等效子载波 PUCCH12个等效子载波 UE1由若干个资源块组成，用于数据和解调参考信号DM RS的传输(数据与参考信号时分复用) UE2由若干个资源块组成，用于数据和解调参考信号DM RS的传输(数据与参考信号时分复用) UEn由若干个资源块组成，用于数据和解调参考信号 DM RS的传输(数据与参考信号时分复用)

Slot1 Slot2 PUCCH信道上的传送的信息

CQI ACK/NACK DATA DM RS ACK/NACK DATA CQI DM RS DATA CQI DM RS DM RS CQI DM RS DATA DM RS ACK/NACK DATA CQI ACK/NACK SRS PUCCH信道复用的原理：

PUCCH信道采用CDM码分复用。即每个UE的控制信令在同一组载波传输，但每个UE的控制信令采用不同相互正交的码组进行调制。 PUCCH信道的复用类型：

1）不同用户间 PUCCH format 1/1a/1b复用: 通过三个Walsh正交码和长度为12的CAZAC序列的循环移位来区分不同的用户，若Cyclic Shift间隔为2，1个RB上可支持18个用户。 2）不同用户间 PUCCH format2/2a/2b复用: 通过长度为CAZAC序列的循环移位来区分不同的用户，1个RB上可支持12个用户。

3）不同用户间PUCCH format 1/1a/1b和PUCCH format 2/2a/2b的复用: 把Cyclic Shift分成两个区域，例如：

从Cyclic Shift＝0到Cyclic Shift＝3 用于PUCCH format 1/1a/1b； 从Cyclic Shift＝5 到Cyclic Shift＝10用于PUCCH format 2/2a/2b； Cyclic Shift＝4 和Cyclic Shift＝11用于两个区域之间的保护间隔

PUCCH信道上的调制/解调处理：

1) 调制基本描述：

格式1/1a/1b：对经BPSK/QPSK调制映射后的数据，使用一个长度为12的正交循环移位序列进行调制，每一个BPSK/QPSK复数符号被调制成一个长度为12的复数序列：

)PUCCHy(n)?d(0)?ru(,??1，并对每一组序列采用长度为4的Walshv(n), n?0,1,...,NseqPUCCHPUCCHPUCCH序列进行块扩扩展处理：zm'?NSF?Nseq?m?Nseq?n?S(ns)?wnoc(m)?y?n?得到一

??个长度为48复数已调序列，输出到下一处理单元：RE映射。

格式2/2a/2b：对经扰码处理后的21bit/22bit序列的前20位进行QPSK调制映射，得到一个长度为10的复数QPSK符号序列，并对该序列的每一位采用一个长度为12的CAZAC正交移位序列进行调制z(NseqPUCCH)?n?i)?d(n)?ru(,?v(i)，得到一个长度为

120的复数已调序

列，输出到下一处理单元：RE映射；对第21bit/22bit采用BPSK或QPSK调制后得到一个

复数BPSK/QPSK符号，格式2/2a/2b参考信号使用。

（CAZAC序列调制中使用到了两种跳变：不同时隙的序列组跳变group-hopping,和不同时隙的序列循环移位跳变cyc-shift-hopping） 2）解调基本描述

对于格式1/1a/1b：调制时采用了正交循环移位序列对经调制映射后的复数数据进行调制，并使用了Walsh序列对其进行块扩展。根据正交移位序列和Walsh序列的性质，解调时将长度为48的复数序列，先利Walsh序列与获得的复数序列做自相关卷积得到长度为12的复数序列，并同与发射时相同的CAZAC正交移位序列做相关卷积，利用其良好的自相关性，采用相干解调得到调制映射序列d，并使用软判决或硬判决将复数调制符号解调为比特流。 对于格式2/2a/2b：调制时只采用了正交循环移位序列对经调制映射后的复数数据进行调制。

解调时对输入的120位序列每12为一组，共10组，每组分别同与发射时相同的CAZAC正交移位序列做相关卷积，得到一个长度为10的QPSK符号序列，并使用软判决或硬判决将QPSK复数符号解调为比特流。

3）系统参数

1：PUCCH使用的格式:1/1a/1b(只传输ACK/NACK信令)或2/2a/2b（传输CQI等信令）。 PUCCH采用什么样的循环前缀（for 格式1/1a/2b）CP={normal cyclic prefix,extend cyclic prefix}

(1)2：采用格式1/1a/1b传输PUCCH信令时，PUCCH序号nPUCCH（用于指示映射到哪个PUCCH上），移位间隔?shiftPUCCH，移位数

(1)Ncs(其中

(1)NcsUCCH是?P的循环移位值整shift数倍,两者规定了所使用的CAZAC序列的个数)，循环前缀CP类型，是否使用shortened

PUCCH formats规定了一个时隙中的SC-OFDM符号个数。

(2)(2)Nn3:采用格式2/2a/2b传输PUCCH信令时，分配的资源块数RB，资源索引PUCCH，

格式1/1a/1b 移位数Ncs。

注：对不同UE PUCCH信道的复用所使用的CAZAC正交循环移位序列，不完全正交，是得在解调过程中可能会存在其他用户PUCCH信道的干扰但干扰值较小

cellN4:小区ID：ID(物理广播信道PBCH中获得)

(1)一方面用于不同时隙下的基础序列的选取初始化

u??fgh(ns)?fss?mod300??fgh(ns)??7c(8ns?i)?2imod30??i?0?if group hopping is disabledif group hopping is enabled??cell?NID?cinit????30?PUCCHcellfss?NIDmod30参数Group-hopping-enabled指示是否采用序列组跳转

另一方面用于不同时隙下基础序列位移值计算的初始化

cellncs(ns,l)?

cell7UL?ns?8l?i)?2i cinit?NID ?i?0c(8Nsymb

5：ns所规定的物理上行控制信道在一个无限帧中的具体位置，l?(0,Nsymb)其中使用l?{0,1,5,6};规定的PUCCH信息在一个时隙中的具体位置。（组帧或资源分配时）

UL4.3.2 PHICH信道上的调制/解调处理：

1）调制基本描述

将长度为3bit的序列经BPSK调制映射，得到一个长度为3bit的复数BPSK符号，并对该序列使用一个长度为4或2的Walsh正交序列进行位扩展

PHICHPHICHd(i)?wimodNSF??1?2c(i)??ziNSF，得到一个长度的12或6的已调序列，对于长度为 6的序列，使用：

??????T?d(2i)d(2i?1)00???(0)(0)(0)(0)?T?d(4i)d(4i?1)d(4i?2)d(4i?3)????00d(2i)d(2i?1)????TgroupnPHICHmod2?0groupnPHICHmod2?1进行调整获得长度为12的序列，输出到下一处理单元：层映射。

2）解调基本描述

对于PHICH信道，由于调制符号只使用Walsh正交序列对经调制映射后的复数序列进行扩展后得到，解调时只需利用相同的Walsh序列对其进行相干解调，并利用软判决或硬判决算法解调出比特信息流。 3）系统参数

1：PUCCH采用什么样的循环前缀CP={normal cyclic prefix,extend cyclic prefix}以确定使用哪种Walsh序列和是否对调制序列进行扩展。

seqgroupnn2：PHICH中 PHICH索引PHICH用于选择不同的Walsh正交序列 3

(0)groupnPHICH(0)使用

(0)扩展

(0)前

T缀时用于调制序列的扩展

T???d(2i)d(2i?1)00??T?d(4i)d(4i?1)d(4i?2)d(4i?3)???????00d(2i)d(2i?1)?groupnPHICHmod2?0 groupnPHICHmod2?14：小区ID：

cellNID

PN初始化使用cinit

cellcell???ns2??1??2NID?1?29?NID

??

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