維特比譯碼在不同信道中的性能仿真

1、目錄Error! Reference source not found.Error! Reference source not found.Error! Reference source not found.目錄1摘要21.緒論22.為什么只有SOVA和LOG-MAP之間的重新配置？33.該算法的數(shù)學(xué)分析33.1 SOVA分析33.2 LOG-MAP分析63.3 SOVA和LOG-MAP可重構(gòu)操作83.3.1 BMC塊93.3.2 FSMC和RSMC塊93.3.2.1。FPMC，RPMC子塊。93.3.2.3 SPC，F(xiàn)AC子塊。94 . 在3GPP中的數(shù)據(jù)傳輸104.1 的服務(wù)質(zhì)量體系105

2、 . 仿真模型116 . 改善SOVA/ LOG-MAP可重構(gòu)解碼器的123.3.2.2 FAC，RAC子塊。137 . 延遲計算148 . 在3GPP仿真結(jié)果和實施方案148.1 方案1：28.8 Kbps的無線承載業(yè)務(wù)158.2 方案2：57.6 Kbps的無線承載業(yè)務(wù)168.2.1 流媒體服務(wù)類178.3 方案3：64 kbps的無線承載業(yè)務(wù)178.3.1 流媒體服務(wù)類188.4 方案4：128 kbps的無線承載業(yè)務(wù)188.4.1 流媒體服務(wù)類188.5 方案5：144 kbps的無線承載業(yè)務(wù)188.5.1 流媒體服務(wù)類188.5.2 交互/背景的服務(wù)類198.6 方案6：384 kb

3、ps的無線承載業(yè)務(wù)198.6.1 會話服務(wù)類198.6.2 流媒體服務(wù)類199 . 討論和結(jié)論20摘要軟件無線電和可重構(gòu)系統(tǒng)代表了無線電接口的可重構(gòu)功能。鑒于turbo解碼在電池供電設(shè)備上的功能和3GPP移動終端功能一樣，選擇最佳的解碼算法是可取的：SOVA偏向于時間上的延遲，log-MAP偏向于性能。在本文中我們可以看出兩個算法的操作手法相同，從而一個效率高效的、可重構(gòu)的SOVA或log-MAP turbo解碼 或許也可行。此外，可重構(gòu)體系結(jié)構(gòu)中的性能的增加也可以最低的成本，通過利用一個共同的因素來衡量外部信息而實現(xiàn)?？紤]到不同的方案，改進(jìn)的可重構(gòu)解碼器在3GPP標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)的實現(xiàn)也會在本文中進(jìn)行

4、討論。在每一種情況下，各種幀長度都會受到評估，四個可能的服務(wù)類別也會應(yīng)用到。在AWGN頻道情況下，優(yōu)先的算法是根據(jù)每一個類別所期望的服務(wù)質(zhì)量而提出的，而這個是由延遲和性能上的限制所決定的。我們的分析表明由于大多數(shù)情況下都會有一個最佳算法，可重構(gòu)解碼器具有潛在的效用。2004年愛思唯爾B.V.保留所有權(quán)利。關(guān)鍵詞：無線通信，可重構(gòu)系統(tǒng)，Turbo碼SOVA LOG-MAP，3GPP1.緒論在過去的幾年中，Turbo碼吸引了相當(dāng)大的關(guān)注，因為大的編碼增益，可以實現(xiàn)在渠道高斯噪聲2。他們已通過作為信道編碼方案中的多個移動系統(tǒng)，特別是第三代合作伙伴項目（3GPP）的數(shù)據(jù)速率高于或等于28.8 kbps

5、的?！皊oft-input/soft-output（SISO）解碼器是turbo解碼器的關(guān)鍵部分。 “兩個主候選算法被用在結(jié)構(gòu)SISO解碼器的軟輸出維特比算法（SOVA）和日志的最大后驗（LOG-MAP）算法。兩個優(yōu)秀的教程Turbo碼，可以發(fā)現(xiàn)在4,22。一般來說，術(shù)語“重新配置”和“軟件無線電”相互關(guān)聯(lián)的：軟件無線電的概念是一般的（或高電平），而重新配置的概念是更具體的（或低電平）時，對應(yīng)的某些功能，在任何的3層的無線在一個移動收發(fā)信機(jī)的接口協(xié)議。因此，兩個重新配置的類型可以被定義5：不同的標(biāo)準(zhǔn)和之間的重新配置在一個單一的標(biāo)準(zhǔn)的重新配置第一類型涉及共同到不同的移動標(biāo)準(zhǔn)的無線電收發(fā)信機(jī)的功能

6、，為了實現(xiàn)在一個單一的終端的互操作性?？赡茉谝粋€單一的移動標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)的可重構(gòu)的第二重新配置類型處理，這意味著根據(jù)特定的操作條件和參數(shù)的無線收發(fā)器功能的參數(shù)的調(diào)整。在這方面的貢獻(xiàn)，我們專注于第二種類型的重新配置，尤其是在物理層，和我們考慮信道編碼的功能：可重構(gòu)的turbo解碼器架構(gòu)提出了3GPP的移動通信標(biāo)準(zhǔn)，最佳的性能和延遲。本文其余部分的結(jié)構(gòu)如下：解釋了為什么我們只檢查SOVA和LOG-MAP可能在第2節(jié)可重構(gòu)后，這些數(shù)學(xué)算法進(jìn)行了分析，逐塊在第3節(jié)。隨后，在相同的部分，它們的共同的操作確定。在3GPP中，其中的數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)移的方式給出，而在第4節(jié)的仿真模型的描述如下。一個簡單的技術(shù)來提高性能，可

7、規(guī)劃turbo解碼器顯示在第6節(jié)。推導(dǎo)出一個公式來計算每個算法的延遲時間后在第8節(jié)，六種不同的實施方案進(jìn)行了討論。最后，我們的結(jié)論在第9節(jié)。2.為什么只有SOVA和LOG-MAP之間的重新配置？對于第三代（3G）移動通信系統(tǒng)中的兩個最重要的參數(shù)是性能和延遲。對于實時應(yīng)用，我們感興趣的是盡可能低的延遲，比特錯誤率（BER），而不是一個優(yōu)先事項。另一方面，對于非實時應(yīng)用中，我們感興趣，可能的最低的誤碼率，而延遲是不是一個優(yōu)先。在渦輪編碼解碼系統(tǒng)中的解碼算法的復(fù)雜性，會影響假設(shè)的處理器的速率不同的turbo解碼算法是相同的，如將在第7節(jié)中解釋的總延遲。雖然MAP產(chǎn)生非常準(zhǔn)確的后驗概率計算，但它卻非常

8、高的計算復(fù)雜度以及高靈敏度的舍入誤差。此外，它給出了幾乎相同的性能，對數(shù)MAP17,19,22。因此，在我們的分析MAP中不考慮。在19的結(jié)果，從一個復(fù)雜的比較SOVA，日志-MAP和最高日志-MAP。根據(jù)這一分析的存儲器中的編碼器中號褰3;使用log-MAP的操作的數(shù)目是213。使用SOVA的操作數(shù)是76，和為137用于maxlog-MAP。這是明顯的，日志-MAP是更復(fù)雜的2.8倍，而最高日志-MAP比SOVA為1.8倍，更復(fù)雜得多的SOVA。因此，從一個復(fù)雜點來看SOVA的三種算法22是最好的選擇。在性能方面，公布的模擬結(jié)果（19,22）表明，LOG-MAP算法是最好的，與MAX-LOG

9、-MAP的第二選擇，SOVA最壞的。因此，能夠在Turbo碼解碼器的可能性，可重構(gòu)性考慮SOVA和日志-MAP檢查，但沒有MAP或最大日志-MAP。3.該算法的數(shù)學(xué)分析3.1 SOVA分析另外，在圖1的框圖SOVA如圖所示1,13,22。支路度量計算器（BMC）單元提供的分支度量和在turbo碼速率= 的情況下，各自的SISO譯碼器有三個輸入：先驗信息符號和嘈雜的接收序列 = ， = ，.， 當(dāng)p=1或2 時.每個SISO解碼器的分支度量的計算方法如下：對于SISO解碼器1() = (+)+,對于SISO解碼器2() = (+)+, (1)狀態(tài)過渡和時間瞬間k ,和系統(tǒng)和校驗輸出符號的遞歸系統(tǒng)

10、卷積Turbo編碼器和，接收到的嘈雜系統(tǒng)，間葉系統(tǒng)和奇偶校驗符號分別。隨后，SOVA發(fā)現(xiàn)的前向狀態(tài)度量（FSM）()：圖.1.SOVA的Turbo譯碼算法框圖() = () + () = max (),() (2)其中D是水庫連接到狀態(tài)水庫的兩種狀態(tài)：此外，作為式可以看出，在該組。（2）前進(jìn)的兩個路徑量度（FPM）與狀態(tài)轉(zhuǎn)變的由()表示，其中i =1，2。的絕對路徑度量之差()是由下面的等式給出：() = ()- () + () = () - max (),() = |() - ()| (3)計算后的狀態(tài)度量()的()從前進(jìn)狀態(tài)指標(biāo)計算器（FSMC）單位，幸存者內(nèi)存單元中的絕對路徑度量之差（S

11、MU）存儲所有的幸存路徑和所有的值()的每一個國家的和時間時刻k：當(dāng)最終的網(wǎng)格達(dá)到，SMU的確定的最大似然路徑在時間開始時刻k = L（端部的網(wǎng)格）。它還輸出對應(yīng)于和二進(jìn)制輸出序列MK的序列的()。根據(jù)1中，計算的可靠性序列=， 時，不啟動的最大可能路徑的直到估計。因此，一旦它已經(jīng)估計的可靠性序列被初始化，使得 =，網(wǎng)格中的每個節(jié)點的所有的幸存路徑合并在一個點，其最大值是=5K，其中K是約束長度卷積編碼器。這意味著，與過渡的相關(guān)聯(lián)的最大似然路徑位可能有所不同，如果該算法已選定的一個在一個點<的超氧化物歧化酶的最大似然路徑的路徑合并。因此，為計算，SOVA必須考慮的概率，從時刻與最大似然路

12、徑的路徑合并i = 1到i= 網(wǎng)格中被錯誤地丟棄（我們有初始化時間瞬間k= L）.。結(jié)果表明，考慮上，對應(yīng)于最大似然路徑的值，可以近似由下面的等式： = (，)(4)其中是與狀態(tài)轉(zhuǎn)變和競爭的路徑，這是與最大似然路徑的合并在時刻相關(guān)聯(lián)的位i = 1和在時間修剪瞬時i= L，工作時間，直到k = 1時;我們到達(dá)終點的網(wǎng)格和已確定的可靠性序列的。因此，路徑更新單元（PUU）的操作可以歸納如下：(i) 初始化 =；(ii) 初始化時刻 k = L ；(iii) 確定的競爭路徑的長度，時間常數(shù)k；(iv) 初始化時刻 i = 1 ；(v) 如果 那么 = (，)；(vi) 增加i。如果i< ，轉(zhuǎn)到

13、步驟(v)，否則去步驟(vii)；(vii) 減少k。如果k1，轉(zhuǎn)到步驟（iii），否則結(jié)束。換言之，為每個節(jié)點沿，競爭的路徑，在該節(jié)點修剪追溯到的地步它最初發(fā)散。隨后，絕對路徑度量之差時用于更新的可靠性序列的為位和沿著兩個路徑（不同的，如果是由同一決定的，然后沿兩條路徑和= ,是不會降低，因此不更新）。最后，對數(shù)似然比的計算器（LLRC）單元給出的軟輸出的（p值=1,2對于第一或第二解碼器，分別）根據(jù)下面的等式： =(2-1)(5)如果turbo解碼處理的繼續(xù)，被饋送到下一個的解碼階段。否則，如果在解碼過程終止（最后一次迭代），的二進(jìn)制序列是該算法的輸出解交織后的。在這種情況下，就沒有必要計

14、算軟輸出，節(jié)省顯著的計算復(fù)雜度。3.2 LOG-MAP分析為了克服這些MAP的缺點，我們要消除的乘法運算。這可以通過取對數(shù)（事實上，負(fù)對數(shù)）的算法來實現(xiàn)。因此，應(yīng)用雅可比對數(shù)（E操作17）在日志效果圖-MAP的轉(zhuǎn)錄變化： = = - = = = (6)其中，k和m是實數(shù)。主要的利用對數(shù)域從的乘法計算的意義是，在算法被轉(zhuǎn)換為增加，而的缺點是，簡單的加法運算是現(xiàn)在轉(zhuǎn)換為更復(fù)雜的操作。 “日志-MAP的框圖被示于圖. 2。如果通過的()表示的分支度量的MAP，BMC單元確定的分支度量存款準(zhǔn)備金率()的LOG-MAP，這對于的狀態(tài)過渡的計算方法如下：() = ln () = ()(7)式（7）是相當(dāng)于

15、式（1），它給出了分支度量SOVA的。在FSMC塊為了找到密克羅尼西亞聯(lián)邦時刻k和國家的添加從以前的瞬間k-1, FSM相應(yīng)的支路量度值。這是做美國的連接到，然后我們使用電子式操作（6）向確定，這是表示的FSM價值在圖2。因此，對于國家和時間k和表示的的FSM值的地圖，我們有： = ln = ()=max*(),()(8)圖。2。登陸-MAP turbo解碼算法的框圖。其中D組的兩個國家連接狀態(tài)到 。根據(jù)方程（8）相關(guān)聯(lián)的狀態(tài)轉(zhuǎn)變水庫兩個FPMS為()，其中i=1，2，可以看出在圖表示。如圖2所示，分支度量（其被表示在圖2中的BM）和FSM的值被存儲在隨機(jī)存取存儲器（RAM），就被認(rèn)為在LLR

16、C塊。所存儲的分支度量中使用的反向狀態(tài)量度計算器（RSMC）塊，它工作在FSMC的塊相同的方式，但在時間倒退。反向狀態(tài)度量（RSM）是圖表示的2。，以便找到在RSM時間瞬間k和狀態(tài)水庫，我們添加RSM從下一個時刻k+1的相應(yīng)的分支度量的值，它被存儲在RAM中。這樣做是為了國家連接到，然后我們使用電子式操作（6），以便找到在RSM值。因此，如果RSM地圖表示由日志-MAP的RSM 由下式給出： = ln = ()=max*(),() (9)其中，G是連接到狀態(tài)水庫組的兩種狀態(tài)水庫：式中可以看出（9）的兩個反向的路徑度量（RPM）的結(jié)合狀態(tài)水庫由()的表示，其中i = 1，2的狀態(tài)轉(zhuǎn)變,萬維網(wǎng)的L

17、LRC的目標(biāo)是，提供的每個信息比特的后驗概率的比率為1的后驗概率為0。此比率被認(rèn)為是該算法的軟輸出。LLRC與RSM值一起使用所存儲的分支度量和FSM值計算軟輸出或?qū)?shù)似然比LLR （p= 1，2為第一或第二解碼器，分別）在時刻根據(jù)以下方程： = *(+()+) - *(+()+)(10)其中，和值與信息比特分別為1和0所有的狀態(tài)轉(zhuǎn)換的套。最后，無論是決定單元輸出的二進(jìn)制序列了去交織后，如果在解碼過程終止，或的值被饋送到下一個解碼級相同或另一個的turbo解碼迭代。3.3 SOVA和LOG-MAP可重構(gòu)操作為了確定可能的可重構(gòu)之間的兩種算法，其中之一或之內(nèi)，必須確定他們的共同行動。表1示出的塊

18、和子塊，每個算法由，而每個塊或子塊的操作的概述。在下面的章節(jié)中詳細(xì)研究每一個可能的可重構(gòu)8。表1 SOVA和LOG-MAP Turbo碼譯碼算法的運行結(jié)構(gòu)分析3.3.1 BMC塊由于方程。 （1）和（7）表明，該塊中，log-MAP和SOVA是常見的和可重構(gòu)的。在這種情況下，可重構(gòu)操作是乘法和加法（馬薩諸塞州）。3.3.2 FSMC和RSMC塊圖1和2示出根據(jù)式FSMC的塊的輸入和輸出的SOVA和log-MAP（2），（3）和（8）。輸入是兩個有限狀態(tài)機(jī)的以前的時間瞬間表示兩種狀態(tài)水庫1連接狀態(tài)和分支度量的狀態(tài)過渡水庫1！水庫：輸出是SOVA和log-MAP，以及為SOVA的絕對路徑度量之差D

19、eskT的有限狀態(tài)機(jī)。在相同的方式中，根據(jù)式。 （9）日志-MAP（圖2）的的RSMC塊的計算時間瞬間k和狀態(tài)水庫的RSM：它采用的分支度量的狀態(tài)過渡水庫！SKT1和RSM值時刻克拉1;代表兩種狀態(tài)SKT1連接到狀態(tài)水庫：根據(jù)表1，F(xiàn)SMC的塊由正向通路度量的計算器（FPMC）和幸存路徑計算器（SPC）的子塊為SOVA，而它包含的FPMC和正向累加器計算器（FAC）的子塊LOG-MAP。 RSMC日志MAP塊組成的反向路徑度量計算器（RPMC）和反向累加器計算器（RAC）的子塊。在接下來的章節(jié)中，可能所有這些子塊之間的可重構(gòu)性進(jìn)行檢測。3.3.2.1。FPMC，RPMC子塊。子塊FPMC的輸入

20、是相同的如FSMC塊，而輸出的是兩個FPMS對應(yīng)的狀態(tài)過渡水庫1！SK，即A01esk1！SKT和A02esk1！SKT：該子塊是常見的SOVA和log-MAP和可重構(gòu)操作是除了。3.3.2.3 SPC，F(xiàn)AC子塊。式。（2）和（3）示出輸入到SPC子塊中的SOVA兩個FPMS對應(yīng)的狀態(tài)過渡水庫1！ SK（A01esk1！ SKT和A02esk1！ SKT）。的輸出也有兩個：在時刻k和狀態(tài)水庫G（水庫）的（F）的SM（比較和選擇閳摕S操作），以及絕對路徑量度差值D（SK）（加法運算）。因此，考慮方程（2），（3），（6）和（8）中，示出的FAC子塊中日志-MAP和SOVA共同的（可重構(gòu)的）計算

21、的子塊中的SPC。 SPC和FAC子塊具有相同的輸入。盡管事實上，兩個子塊具有不同的輸出，兩種常見的計算可以被識別：第一個是計算的絕對路徑量度差值D（SK）（添加操作）和所述第二計算的最大值的兩個FPMS（CS操作）。圖。 3禮物SPC和FAC子塊在同一圖中顯示了常用的計算。在這種情況下的可重構(gòu)操作是ACS。圖3。SOVA和LOG-MAP FAC和SPC的FSMC塊的子塊之間的可重構(gòu)計算。 4 . 在3GPP中的數(shù)據(jù)傳輸通過無線電接口從介質(zhì)訪問控制（MAC）子層的第2層到物理層的信息被傳輸?shù)姆绞?，定義了一個傳輸信道，其特性是由它的傳輸格式集。這由不同的傳輸格式，指定要施加到特定的傳輸信道的物理

22、層處理。的傳輸格式，而必須具有相同的類型的信道編碼和時間傳輸間隔（TTI）的傳輸塊集（數(shù)據(jù)幀）的大小可以變化。傳輸塊集對應(yīng)的MAC和物理層之間的數(shù)據(jù)交換，因此，決定了的信道編碼器的輸入比特數(shù)。一個傳輸塊集可以被發(fā)送每個TTI，10，20，40和80ms TTI的可能值。在信道編碼之后，進(jìn)行塊交織，并由于在3GPP中的幀的持續(xù)時間為10ms，塊交織器的列的外可以是1，2，4或8，根據(jù)的TTI的值。每一個傳輸信道被分配一個與一個特定的數(shù)據(jù)速率的無線承載。移動終端可以同時使用多個并行傳輸信道，每個具有其自身的特點（傳輸格式集）。這些傳輸信道被復(fù)用到相同的物理信道。4.1 的服務(wù)質(zhì)量體系服務(wù)架構(gòu)的3G

23、PP質(zhì)量是根據(jù)承載業(yè)務(wù)的層次結(jié)構(gòu)：它代表從所述移動終端向核心網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)移服務(wù)，并且可以被劃分成的無線接入承載（RAB）服務(wù)和一個核心網(wǎng)絡(luò)承載服務(wù)。的RAB服務(wù)提供傳輸，而通過所述無線網(wǎng)絡(luò)的核心網(wǎng)絡(luò)承載服務(wù)提供傳輸通過核心網(wǎng)絡(luò)。3GPP無線電接口具有運輸超過一個物理信道，具有定制的應(yīng)用程序（服務(wù)質(zhì)量參數(shù)）與延遲和性能特性在一個單獨的傳輸信道進(jìn)行的每個應(yīng)用程序的多個應(yīng)用程序的能力。因此，當(dāng)用戶請求服務(wù)時使用的傳輸信道，應(yīng)用程序協(xié)商，通過核心網(wǎng)絡(luò)中，具有某些特性的RAB服務(wù)。為了區(qū)分網(wǎng)絡(luò)中的流量，四種不同的RAB業(yè)務(wù)流的類的定義：會話，流媒體，互動和背景。這些類之間的主要區(qū)別因素是延遲敏感的流量。根據(jù)

24、18的UMTS陸地?zé)o線電接入網(wǎng)絡(luò)和核心網(wǎng)絡(luò)之間的所產(chǎn)生的延遲和性能相比是可以忽略的，在無線電接口上的RAB的服務(wù)質(zhì)量參數(shù)對應(yīng)于在無線電接口產(chǎn)生。會話類是用于交通最嚴(yán)格的延遲要求，而背景類是最延遲不敏感的流量類別。對于實時會話和流的類的BER是在103和107之間，而它必須是105和10之間的非實時的交互式和背景類？8。可接受的最大延遲為會話類，流為250ms，互動1為80ms，而背景是高于1010。5 . 仿真模型示于圖的仿真模型。4和它認(rèn)為的2 GHz的載波頻率。首先，假定，1,000,000的信息比特被發(fā)送，被分成幀，其長度KF必須是X40和p5114。對于一個特定的傳輸信道，每個TTI的

25、傳輸信道的傳輸格式（傳輸塊集大小或KF位）中指定的特性的數(shù)據(jù)與渦輪編碼（K4和rc？1 3）在發(fā)射器11。此外，沒有格子終止計劃的兩個遞歸系統(tǒng)卷積編碼器的Turbo編碼器：假定每次，他們從全零狀態(tài)開始編碼。Turbo編碼和塊交錯使用的3GPP的參數(shù)后，比特是二進(jìn)制相移鍵控（BPSK）調(diào)制，并通過移動信道發(fā)送。在接收器接收到的值光禿禿的沒有量化，因此，浮點運算。最后，8次迭代應(yīng)用中的Turbo碼解碼器。圖。5。/ for3GPP Turbo碼BER與評價最好使用AWGN信道，8個解碼器迭代，LOG-MAP和一個5114位的幀的縮放因子。6 . 改善SOVA/ LOG-MAP可重構(gòu)解碼器的在文獻(xiàn)1

26、6指出，SOVA遭受扭曲：過度樂觀的軟輸出之間的內(nèi)在的和外在的信息，以及相關(guān)。性能劣化基本上由所述第一類型的失真，但只由第二輕度。因此，只有第一類型的失真，這取決于上的信號 - 噪聲比（SNR），應(yīng)予以考慮。這個問題的解決方案是乘以一個比例因子，其中每個解碼器階段必須計算和重新計算針對每個新幀的非本質(zhì)信息。如圖所示為加性高斯白噪聲（AWGN）信道，在計算復(fù)雜性的增加是有道理的BER為10 4在0.2和0.4分貝之間的性能改進(jìn)。文獻(xiàn)3提出了兩個標(biāo)度方法的SOVA渦輪解碼器。在第一個例子中，縮放的非本質(zhì)信息由一個恒定的值，這是通過模擬確定。0.5，0.6，0.7，0.8和0.9的值進(jìn)行了評價。在所

27、述第二縮放方法的非本質(zhì)信息也縮放由一個恒定的值。此值與迭代次數(shù)的增加，它是通過具有一個基值和每一個迭代增量。這兩個因素都通過仿真來確定。雖然這種方法是不太復(fù)雜的比16，適合的數(shù)字將被發(fā)現(xiàn)在預(yù)先使用的SNR值的范圍內(nèi)。在21中，示出用于3GPP標(biāo)準(zhǔn)使用最高日志-MAP turbo解碼算法計算的非本質(zhì)信息的應(yīng)用程序中的縮放因子可以提高性能0.2閳拷分貝的AWGN信道的情況下。的縮放因子是常數(shù)和等于0.7。使用相同的概念，如在21中，我們發(fā)現(xiàn)，即使是在一個可重構(gòu)的SOVA/日志-MAP turbo解碼器的情況下，縮放的非本質(zhì)信息是可能與一個共同的縮放因子，它是恒定的和獨立的SNR。使用的AWGN信道

28、和幀的長度為5114位，值0.5，0.6，0.7，0.8和0.9進(jìn)行檢查，以便找到最好的共同的比例因子對兩種算法。這些值被選擇，因為根據(jù)3的縮放因子的SOVA幾乎總是約0.5和0.9之間。我們的研究結(jié)果顯示，同樣的情況，LOG-MAP。接著，評價最好的共同因素的性能改進(jìn)相比為s嗎？1。圖。5所示的誤碼率性能，使用log-MAP的不同因素：使用S0:7或0.8的BER為10 3±0.07 dB的改善比S0:6或0.9，而改善比S0時05分是0.3 dB.Thus，提供最佳性能的因素，分別為0.7和0.8。圖。6示出了，考慮為SOVA的BER性能在BER為10 3，與s的性能增益？零點0

29、6分是0.3分貝與s相比褰時09：因此，在五個縮放因子值的s褰點06給出了最好的改進(jìn)，而第二個最好的因素是s褰0:7：很明顯，一個可重構(gòu)的SOVA/日志-MAP turbo解碼器的縮放因子s褰0:7表示的最佳選擇。相對于標(biāo)準(zhǔn)算法（小號褰1）10 3 SOVA在BER為0.45 dB的有很大的提高，而LOG-MAP改善為0.15 DBAT，相同的BER。圖.6.評估的最佳比例因子AWGN信道，8個解碼器迭代，SOVA和一個5114位的幀的3GPP Turbo碼的誤碼率和ee值。3.3.2.2 FAC，RAC子塊。根據(jù)式。（6）和（8），輸入FAC日志MAP的子塊對應(yīng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)變水庫1是兩個FPMS

30、！水庫，即A01esk1！SKT和A02esk1！SKT，而輸出是FSM價值a0eskT：同樣，LOG-MAP的RAC子塊的兩個輸入端的兩個的RPM值對應(yīng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移SK！SKT1，即B01esk！skt1T和B02esk！skt1T：這些值被用來計算式的RSM b0eskT。 （6）和（9）。這是明顯的運作FAC和RAC子塊，這是加 - 比較 - 選擇（ACS）和查找表（LUT），LOG-MAP是相同的，可重構(gòu)的。日志-MAP的操作，在表1中，確定的數(shù)目還沒有降低FAC和RAC子塊之間的重新配置。然而，所需的可重構(gòu)的SOVA/日志-MAP解碼器的硬件數(shù)量被降低。雖然上面的兩個子塊是可重新配置的

31、，這是不為FPMC和RPMC日志MAP的子塊的情況下。其原因是網(wǎng)格結(jié)構(gòu)中：在這兩個子塊中的分支度量考慮是不同的。7 . 延遲計算考慮由turbo編碼器引起的延遲，計算每幀的總的最大延遲閳徆ecoder和外塊交織器閳拷解交織器，以及處理延遲。最壞的情況下的延遲，由塊交織引入閳徆einterleaving是2 TTI18。延遲所造成的Turbo編碼閳徆ecoding到的數(shù)據(jù)幀的大小成比例的增加。假設(shè)一個管道的Turbo碼解碼器的體系結(jié)構(gòu)（該裝置的管道中的每個元素執(zhí)行一個迭代解碼），turbo編碼閳徆ecoding延遲是相等的迭代的數(shù)量4,18,20乘以幀的傳輸時間。對于SOVA和LOG-MAP的處

32、理延遲的計算，假定這兩種算法以同樣的速度，處理器的運行速度。這意味著，在渦輪編碼閻変躬編碼延遲具有以被乘以一個常數(shù)等于至2.8在日志的地圖的情況下（因為對于M？3日志-MAP是2.8倍更復(fù)雜的比SOVA濮婎櫕ë第2項）。因此，每幀的總的最大延遲時間為SOVA和log-MAP計算如下5：總的最大延遲SOVA：總使用LOG-MAP的最大延時其中td是的總延遲，kf為傳輸塊集（幀）的大小，Rb是分配到傳輸信道的無線電承載的數(shù)據(jù)速率，和N是turbo解碼器迭代的數(shù)目。表2 實施例的3GPP傳輸信道（傳輸信道）8 . 在3GPP仿真結(jié)果和實施方案根據(jù)9中指定的實施例，表2示出了六個不同的3GP

33、P的專用傳輸信道（DCH）與不同的傳輸格式集。設(shè)置為每個傳輸信道的傳輸格式由不同的傳輸格式的例子，并動態(tài)和半靜態(tài)部分。半靜態(tài)部分（turbo編碼器的參數(shù)，TTI）是相同的，所有的傳輸格式的傳輸格式集，而動態(tài)部分（幀大?。┦遣煌?2。TTI值被假定為10ms的（外塊交織器，其中一列），由于外側(cè)花紋塊的長度的交織器不影響在turbo碼的性能（因為有沒有突發(fā)錯誤）的AWGN信道。此外，每一個傳輸信道被分配的一個例子的無線承載的數(shù)據(jù)速率。表2表示這些不同的傳輸信道的6個不同的實施方案的改進(jìn)的可重構(gòu)的SOVA/日志-MAP turbo解碼器。參數(shù)，確定最佳解碼算法的選擇，性能和延遲。根據(jù)17 SOVA

34、和log-MAP的性能是相似的高信噪比（SNR）和低誤碼率，同時，在另一方面，在低信噪比和高的BER日志-MAP可以超越SOVA0.5 dB或更多。記住這些已公布業(yè)績，我們模擬的性能如表2所示的所有幀的長度，算法和AWGN信道（圖7和圖8）。這是眾所周知的，在這種情況下，每個場景的不同的數(shù)據(jù)率，在表2中所示，不作任何差異相同的幀的長度的BER性能。無線電承載不會有任何的質(zhì)量要求，而是相反，它是在應(yīng)用程序中設(shè)置的服務(wù)質(zhì)量要求。因此，與一個特定的數(shù)據(jù)速率為每個無線承載，所有四個服務(wù)類施加n階，以確定為不同的應(yīng)用程序的質(zhì)量的服務(wù)配置文件的參數(shù)。表3示出的服務(wù)質(zhì)量，為表2中的每個場景的不同的幀的長度為

35、：的分析是基于假設(shè)的SNR是1分貝。對于我們使用公式計算的延遲SOVA。（11），而LOG-MAP中，我們使用公式。 （12）。它必須被提到，只為每個類的幀大小，滿足的服務(wù)質(zhì)量參數(shù)被示于表3。8.1 方案1：28.8 Kbps的無線承載業(yè)務(wù)對于SNR值選擇的，這種情況下不能建立與兩個幀長度。這是因為SOVA和LOG-MAP的實時服務(wù)類的延遲過大，而對于非實時類的BER是不足夠滿足要求低。因此，表3中未示出的服務(wù)質(zhì)量分析。圖。7。BER對的 / 3GPP turbo碼具有不同的幀長度（方案1，2）和8個解碼器迭代改進(jìn)SOVA和log-MAP（0:7）在AWGN信道。圖。 8。BER與3GPP t

36、urbo碼的 / 與不同的幀長度（方案3，4，5，6）和圖8改進(jìn)的SOVA和log-MAP（0:7）在AWGN信道的解碼器迭代。8.2 方案2：57.6 Kbps的無線承載業(yè)務(wù)在在SNR =1分貝時的情況下，只有流類可以應(yīng)用于此服務(wù)，因為對于其他的服務(wù)類，可用于所有在表2中指定的幀的長度不能被滿足任一算法的性能和延遲標(biāo)準(zhǔn)。表3 的服務(wù)和主張的最佳Turbo譯碼算法為每個場景表2 / =1分貝質(zhì)量8.2.1 流媒體服務(wù)類表3服務(wù)質(zhì)量和命題的最佳Turbo譯碼算法為每個場景表2 / =1分貝從表3中可以觀察到，只有576和1152位的幀的長度可以考慮此服務(wù)的類。日志MAP的第一個幀的長度是優(yōu)選的，

37、因為它滿足這兩個要求，而，SOVA不能滿足的BER準(zhǔn)則。1152比特的幀以相同的方式，SOVA日志MAP是最佳的，因為超過了延遲約束。其他兩幀的長度不考慮，因為它們滿足兩個標(biāo)準(zhǔn)，既不的SOVA也不LOG-MAP。8.3 方案3：64 kbps的無線承載業(yè)務(wù)8.2節(jié)相似，只有流式類可以應(yīng)用于這種情況下的信噪比（SNR）為1dB。8.3.1 流媒體服務(wù)類從表3可以看出，LOG-MAP的情況下，一個640位的幀的長度是最佳的，因為SOVA給出了令人無法接受的糟糕表現(xiàn)。對于一個1280位的幀SOVA是由于LOG-MAP高延遲的最佳選擇。幀的長度為320位和960位，誤碼率和時延約束滿意既不的SOVA也

38、不LOG-MAP。8.4 方案4：128 kbps的無線承載業(yè)務(wù)同樣，只為這個特定的SNR的串流服務(wù)類可以應(yīng)用到這種情況下。8.4.1 流媒體服務(wù)類對于幀的長度為320比特，這個特定的數(shù)據(jù)速率不能被建立的任一算法，因為不能被滿足的BER和延遲的限制。表3表明，對于640位的幀的對數(shù)MAP是最佳的，因為它同時滿足這兩個條件，同時，SOVA不能滿足的BER準(zhǔn)則。以相同的方式，SOVA的2560位的幀的情況下是最佳的。對于幀的長度為1280位，有沒有最佳的解碼算法。8.5 方案5：144 kbps的無線承載業(yè)務(wù)因為對于表2中的所有的幀的長度也不滿足判據(jù)由SOVA或用log-MAP在這個特定的SNR值

39、，這種情況下不能被施加到的會話的服務(wù)類。8.5.1 流媒體服務(wù)類表3示出的實時流類的320位的幀的長度不能被任一算法建立。此外，對于640位的幀的長度LOG-MAP是最佳的，而2560和2880位的幀SOVA是最佳的算法。在一個1280位的幀的長度的情況下，有沒有最佳的算法，因為每個同時滿足這兩個條件。8.5.2 交互/背景的服務(wù)類從表3中，我們可以看到，互動類和背景類和一個2880位的幀的情況下，LOG-MAP能滿足BER約束。這是我們所期望的，因為兩個非實時服務(wù)類的誤碼率必須較低，而延遲不是很重要。不能建立這樣的數(shù)據(jù)傳輸速率，在表2所指明的其他的交織器長度。8.6 方案6：384 kbps

40、的無線承載業(yè)務(wù)對于這種情況下，只有實時服務(wù)類可以被建立。8.6.1 會話服務(wù)類在這里，日志-MAP是最佳的幀的長度為640比特，因為SOVA不滿足的誤碼率標(biāo)準(zhǔn)。SOVA另一方面，為1280和2560位的幀的長度是優(yōu)選的，因為對數(shù)MAP不滿足的延遲標(biāo)準(zhǔn)。320和3840位的幀的長度，既不BER也沒有延遲感到滿意的SOVA及LOG-MAP。8.6.2 流媒體服務(wù)類對于實時流媒體服務(wù)類，日志-MAP是最佳的小幀的長度為640比特的情況下，因為，SOVA不滿足BER約束。對于1280年，2560 - 3840位的幀的長度，無論是的SOVA或LOG-MAP可以使用，因為他們都滿足兩個條件。一幀320位符

41、合兩個條件既不算法。Summarising，表3顯示，不同情況下的非實時類，LOG-MAP是最佳的選擇。對于實時會話類（僅在實現(xiàn)高比特率，由于其低的延遲要求）日志MAP是優(yōu)選的小幀（例如640位）和SOVA為所有其他的幀長度。確定的情況下，實時流三級例：1，對于數(shù)據(jù)速率P64 kbps的日志MAP小幀是最佳的，而可用于較大的幀的SOVA。2，對于數(shù)據(jù)速率464和o384 kbps的日志MAP可以用于小幀，而SOVA可用于較大的幀的長度（例如，2560位）。外形尺寸為640位和2560位之間無論是算法可以使用。3，對于以384 kbps的數(shù)據(jù)速率日志-MAP是最佳的小幀，而任一算法，可用于所有的其他的幀的長度。9 . 討論和結(jié)論軟件無線電在考慮，本文的